本发明公开了一种氧化石墨烯化学修饰无机填料的方法及所得产品，步骤为：将无机填料进行表面羟基化处理和硅烷偶联剂处理；将氧化石墨烯溶液用MES缓冲溶液维持pH在5.8-6.0，依次加入EDC和NHS，超声处理1~3h，再加入处理后的无机填料，室温下进行酰胺化反应；反应后过滤、洗涤、干燥，得氧化石墨烯修饰无机填料。本发明还公开了采用该产品制备无机填料/环氧树脂复合材料的方法。本发明工艺流程简单，环保，采用化学修饰的方法将GO连接到无机填料表面，使GO与无机粒子之间产生牢固的共价键结合，增强了无机填料与聚合物之间的界面粘合性和机械强度，为无机填料表面的改性和高性能复合材料的制备提供了一个新的思路。