گرافن ماده اي با پايه‌ي كربني داراي ضخامت در حد يك اتم و خواص بي نظيري مانند سختي و استحكام مكانيكي بسيار بالا، خصوصيات عالي نوري وسطحي، رسانايي الكتريكي و حرارتي بالا و قابل تنظيم مي باشد. از اين رو در زمينه‌ي علم مواد نانو الكترونيك ها، نانوشيمي، فيزيك مواد متراكم، علم پزشكي، سوخت و ... به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرد. در مرحله ي اول آميزه ي گرافيت اينتركليت (GIC) با استفاده از اسيد سولفوريك اسيد و نيتريك اسيد تهيه شد و سپس گرافيت بسط يافته با حرارت دهي GIC به دست آمد. در مرحله ي بعد براي توليد گرافن اكسايد از روش هامر اصلاح شده استفاده شد. گرافن اكسايد توليد شده در اين كار قابليت پايداري بيش از يك ماه در حلال هايي مانند آب، اتانول، متانول، استون، استونيتريل،DMF، NMP و THFرا دارا مي باشد. در مرحله ي آخر از طريق سه مرحله سانتريفيوژ، صفحات گرافن اكسايد بزرگ از بقيه صفحات جدا شده و به واسطه ي احيا شيميايي با هيدرازين در دماي C°80 و در مدت زمان 24 ساعت، گرافن تك لايه با صفحات بزرگ ميكروني مستقل تهيه گرديد. نتايج حاصل از SEM حاكي از صفحات بزرگ گرافن با درصد بالاي تك لايه توليد شده مي باشد. هم چنين نتايج به دست آمده از XRD نشانگر حضور درصد بالايي از صفحات تك لايه مي باشد.

تهيه نانو ذرات كربني توخالي و متخلخل مستحكم با قابليت پخش در حلال هاي قطبي با استفاده از مواد اوليه ارزان قيمت كه بدليل پخش مناسب و استحكام نسبتا بالا بسيارحائز اهميت هستند. نانو ذرات كربني توخالي در زمينه‌هاي زيادي همچون صنايع پزشكي، انرژي، كاتاليست‌ها و ... كاربرد دارند. اين نانو ذرات به صورت هسته- پوسته پليمري در مقياس آزمايشگاهي توليد مي‌شوند. اما اين ذرات زماني كاربرد مناسبي خواهند داشت كه توانايي پخش داشته باشند و ضمنا پوسته كربني استحكام مناسبي داشته باشد. حال آنكه اين ذرات معمولا به صورت كلوخه هستند. اين اختراع روشي براي تهيه نانو ذرات كربني توخالي و متخلخل مستحكم قابل پخش در حلال هاي قطبي را ارائه مي‌دهد. در اينجا سعي شده است از يك پوسته دوم معدني و يك ماده پيش كربني كه در اثر حرارت ساختاري گرافيتي تشكيل خواهد داد استفاده شود. پوسته معدني مانع چسبيدن ذرات مي‌گردد و اينكه نمونه نهايي به دليل گرافيته شدن پيش ماده كربني نسبت به نمونه هاي ساخته شده از ساختار هسته- پوسته پلي استايرن (PS) رزول فنول (RF) استحكام بيشتري دارد.

پوشش دي الكتريك نيمه رسانا با چسبندگي كم براي كابل هاي فشار قوي از 6 ماده شامل پليمر پايه، بهبود دهنده ي چسبندگي، دوده عايق، كمك فرايند، آنتي اكسيدانت و كراس لينكر مي باشد. زميه فني اختراع شيمي مي باشد. در كابل هاي فشارقوي، پوشش هاي دي الكتريك نيمه رسانا به منظور جلوگيري از تخليه ي جزئي در فصل مشترك بين عايق و رسانا مورد استفاده قرار گرفته اند و به علاوه تنش هاي الكتريكي را در لايه ي عايقي تعديل مي كند. پوشش هاي دي الكتريك نيمه رسانا يك ميدان الكتريكي يكنواختي حول عايق با كاهش دادن گراديان پتانسيل روي سطح رساناهاي افشان و درون شيلد فلزي، فراهم مي كنند و از تخليه هاي جزئي (كرونا) در سطح رساناهاي افشان و عايق با نگهداشتن تماسي نزديك بين سطوح داخلي و خارجي عايق جلوگيري مي كنند. براي توليد اين پوشش از روش اختلاط در بنبوري سرد با استفاده از نسبت هاي مشخص 6 ماده اصلي استفاده شد. پوشش هاي نيمه رساناي توليد شده قابليت حافظت بالا از آسيب هاي بوجود آمده از گرم شدن رسانا در اتصال كوتاه ها را فراهم ساخته است. پوشش هاي دي الكتريك نيمه رساناي توليد شده داراي قيمت پايين، خواص مكانيكي بالا، مقاوم در برابر شعله و UV، مقاومت بالا در محيط هاي شيميايي و طول عمر بالا مي باشد.

در اين گزارش روش تهيه نانو ذرات توخالي گلبولي شكل كربني به صورت يكباره افشاء شد. نانو ذرات كروي توخالي كربني (پوسته‌هاي كربني) در زمينه‌هاي زيادي همچون صنايع پزشكي، انرژي، كاتاليست‌ها و ... كاربرد دارند. اين نانو ذرات مي‌توانند از ذرات هسته-پوسته پليمري در مقياس آزمايشگاهي توليد ‌شوند ولي هنوز تجاري نشده اند. چرا كه مراحل سنتز اين نانو ذرات به صورت چند مرحله اي مي باشد. اين اختراع روشي تك مرحله ايي براي تهيه نانو ذرات كربني توخالي كروي، متخلخل با تخلخل ميكرو و مزو و به صورت گلبولي ارائه مي‌دهد (نانو ذرات گلبولي جذب بيشتري در كاربرد هاي بايو نشان داده اند). دراينجا سعي شده است تا هر سه مرحله در حين يك مرحله سنتز اتفاق بيافتد. يعني به طور يكباره ساختار هسته - پوسته ي آلي-پوسته ي معدني (css) خواهيم داشت. به اين صورت كه يك هسته آلي غير پليمري و يك ماده پيش كربني به عنوان پوسته ي آلي (اول) كه در اثر حرارت ساختاري گرافيتي تشكيل خواهد داد و پوسته معدني كه مانع چسبيدن ذرات مي‌گردد در يك مرحله ايجاد مي شوند . اين اختراع مربوط مي شود به شيمي- شيمي كربن