در این پژوهش، ابتدا اکسیدگرافن به روش هامر از گرافیت ساخته شد. سپس نانوذرات فلزی پالادیم و نانوکامپوزیت Fe3O4-اکسیدگرافن به ترتیب با روش کاهش شیمیایی نمک فلز و همرسویی سنتز شدند. نانوذرات پالادیم بر روی سطح اکسیدگرافن و نانوکامپوزیت Fe3O4-اکسیدگرافن نشانده شدند و نانومواد بدست آمده با روش های مختلف مورد شناسایی قرار گرفتند. ویژگی های ساختار و سطح نانومواد به وسیله تحلیل پراش ایکس، طیف سنجی مرئی-فرابنفش، طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی رامان و آنالیز پراکندگی انرژی اشعه ایکس مطالعه شدند. سپس این پژوهش در دو زمینه مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در بخش اول، خواص نوری و نوری غیرخطی این نانومواد بررسی شد و نشان داده شد که افزودن نانوذرات پالادیم به اکسید گرافن، فلورسانس آن در ناحیه طیفی سبز-آبی افزایش می دهد و همچنین رفتار نوری غیرخطی اکسیدگرافن را بهبود می بخشد. در بخش دوم، کاربرد به عنوان کاتالیست در کاهش انواع رنگ های آلی در آب مورد بررسی قرارگرفت و نشان داده شد که این نانومواد کاتالیست هایی بسیار کارآمد و با بازده بالا برای کاهش برخی رنگ ها هستند که دارای قابلیت بالای بازیابی کاتالیست می باشند.
