超声分散是超声波在GO悬浮液中疏密相间地辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡, 这些气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长, 而在正压区迅速闭合, 在这种被称之为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成超过1000个大气压的瞬间高压, 连续不断产生的高压就象一连串小"爆炸"不断地冲击GO, 使氧化石墨烯片迅速剥落。
      Ramesh等对质量分数0.05%的GO胶状悬浮液在水中进行超声分散, 制成的胶体在数周内仍保持稳定, 不发生沉淀。Stankovich等对1 mg/mL的GO在水中的悬浮液进行适当的超声处理后, 通过AFM观测, 发现这些悬浮单片均为约1 nm厚的片层, 且无比1 nm大或小的片层出现。由于石墨烯厚度约0.34 nm, 氧化石墨烯片层两面因带有共价氧原子和sp3杂化碳原子而增厚。据XRD分析干燥GO样品层间距为0.61 nm ～ 0.63nm, 水合GO为1.2nm, 因此氧化石墨烯单片厚度应近似为1 nm, 表明其已实现*剥离。超声分散的剥离程度相对较高, 由于此过程氧化石墨烯未发生化学变化, 所以制备的氧化石墨烯片与GO一样为绝缘体。