本發(fā)明提供了一種由石墨、煤渣、瀝青和其他富碳市售天然材料制備大量石墨烯層和大量氧化石墨烯層的創(chuàng)新方法。本發(fā)明使用可控的微波輻射來加熱堿、石墨或煤渣或瀝青的混合物，或它們與離子液體和表面活性劑加上環(huán)境友好氧化劑的組合。本發(fā)明可在1?300秒鐘的短時間內(nèi)產(chǎn)生石墨烯層和氧化石墨烯的所述產(chǎn)物。與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明不涉及任何濃硫酸、硝酸，也不需要巨量的水來進行純化。制得的石墨烯基材料可用于制備用于觸摸屏的導(dǎo)電膜，制備石墨烯碳纖維和三維多孔石墨烯納米材料，以及制備用于超輕型機器和交通工具的石墨烯基智能納米復(fù)合材料。