科学家们在通过热处理剥离液相氧化石墨烯[石尼普等（Schniepp et al.），2006]的同时还原了氧化石墨烯。在这一过程中，将氧化石墨烯分散于含有表面活性剂的水溶液中并经过长时间的超声处理和热冲击，同时还原氧化石墨烯和剥离石墨形成单层石墨烯薄膜，离心分离和浓缩后石墨烯将以薄膜形态沉积在基底上。

过程：在快速加热的情况下让氧化石墨烯与硫酸、硝酸氧化溶液和氯酸钾等氧化性溶液进行反应，时间应不少于96h。当石墨烯内部0.34nm的间距消失时，说明石墨烯的完全氧化完成。新生成石墨烯的内部间距为0.65～0.75nm。由于石墨的热膨胀性和氧化剂的存在，氧化石墨烯的形成速度会变快。将制得的氧化石墨烯经过干燥处理放入石英管中用氩气进行净化，然后快速加热至1050℃（＞2000℃/min）。随后，在二氧化碳（CO₂）演变的过程中氧化石墨烯经热剥离形成单个薄片。虽然这一过程保存了单层石墨烯的诸多特性，但一些多层石墨烯也随之出现。

另一种类似氧化的方法是在热处理或等离子处理过程中，将小分子插入石墨中。这一过程有助于制成单层石墨烯片。(www.daowen.com)

热液相剥离氧化石墨量产石墨烯所面临的挑战：这一过程操作时间长，温度高，加热速度快。此外，当石墨烯层的间距达到0.65～0.75nm时，还需停止操作，所以停止操作的时间也很难确定。