本发明提供一种缺陷石墨烯的制备方法。采用氧化剂直接对高质量石墨烯进行处理，得到含氧基团均匀分布的氧化石墨烯材料，并通过控制反应时间、氧化剂用量等控制缺陷的数目与尺寸；采用高温或使用还原剂对氧化石墨烯材料进行还原，得到缺陷分布均匀的缺陷石墨烯材料。本发明所公开的方法直接对石墨烯进行氧化还原处理，得到了含氧基团均匀分布的氧化石墨烯材料，通过对反应条件的调控，可控制缺陷的数量和大小，进行还原处理后，得到缺陷均匀分布的缺陷石墨烯材料。缺陷的引入可有效地打开了石墨烯的能带隙，促进了其在电子器件领域的应用；缺陷的存在也促进了物质运输效率的提高，特别是原子级别的孔可以起到筛分不同尺寸的离子/分子的作用。