Τα τελευταία χρόνια μεγάλος αριθμός επιστημονικών εργασιών αναφέρεται σε νέα νανοδομημένα υλικά του άνθρακα. Μεταξύ αυτών των υλικών ξεχωριστή θέση κατέχει το γραφένιο το οποίο έχει γίνει αντικείμενο έντονης και συστηματικής μελέτης. Το γραφένιο αποτελείται από ένα μοναδιαίο στρώμα άνθρακα και χαρακτηρίζεται από εξαιρετικές μηχανικές, οπτικές και ηλεκτρικές ιδιότητες. Το γραφένιο και το παράγωγό του, το οξείδιο του γραφενίου, το οποίο παράγεται κατά την χημική οξείδωση του γραφίτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές της νανοηλεκτρονικής ως έχουν, ή με τροποποίηση να ενσωματωθούν σε υποστρώματα ή άλλα υλικά όπως πολυμερή, οθόνες, μπαταρίες, φωτοβολταϊκά, υλικά ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης, υλικά αποθήκευσης ενέργειας, υπερπυκνωτές κλπ. Στην εργασία παρουσιάζεται η σύνθεση γραφενίου και οξειδίου του γραφενίου με χημικές διεργασίες οξείδωσης και αποφλοίωσης γραφίτη. Παρουσιάζεται η επιφανειακή τροποποίηση των υλικών με διάφορες λειτουργικές ομάδες και μεταλλικά νανοσωματίδια αργύρου (Ag) και καρβιδίου του σιδήρου (Fe3C), με σκοπό την παρεμβολή μεταξύ των φύλλων του γραφενίου και την αποφυγή της συσωμάτωσής τους. Τα παράγωγα υλικά χαρακτηρίστηκαν με διάφορες μεθόδους όπως η περίθλαση ακτίνων Χ (XRD), η ηλεκτρονική μικροσκοπία διελεύσεως (ΤΕΜ), η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SΕΜ), η φασματοσκοπία υπερύθρου (FTIR), η φασματοσκοπία RAMAN, ενώ προσδιορίστηκε η ειδική επιφάνεια με την μέθοδο ΒΕΤ. Τα τροποποιημένα υλικά άνθρακα χαρακτηρίστηκαν ως προς την καταλληλότητά τους για εφαρμογή σε υπερπυκνωτές. Διαπιστώθηκε ότι τα υλικά διακοσμημένα με νανοσωματίδια Ag, συμπεριφέρονται κυρίως ως ηλεκτρόδια. Τα υλικά διακοσμημένα με νανοσωματίδια Fe3C εμφανίζουν μεγάλη χωρητικότητα και είναι κατάλληλα για εφαρμογές σε υπερπυκνωτές, έχοντας παράλληλα το πλεονέκτημα ότι είναι χαμηλού κόστους, χαμηλής τοξικότητας και φιλικά προς το περιβάλλον.

Γραφένιο, οξείδιο του γραφενίου, τροποποίηση, νανοσωματίδια, υπερπυκνωτές