در تحقیق حاضر تغییر خواص ساختاری شامل طول و زوایای پیوندی، انرژی پایداری و واپیچش صفحه و خواص الکترونی طرح واره اوربیتالهای مولکولی هومو و لومو، بار الکتریکی و هیبریداسیون اتمهای کربن، ممان دوقطبی و پارامترهای شیمی کوانتومی نظیر شکاف انرژی، پتانسیل شیمیایی، سفتی شیمیایی و شاخص الکترون دوستی برای یک صفحه گرافنی 5 در 3 عامل دار شده با تعداد متفاوتی از بنیانهای کربوکسیلات (, n=1-9 5*3GS(COO-)n) و نیز برای گرافن اکسید در سطح محاسباتی m062x/6-31g(d) مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور قابلیت کاربرد گرافن اکسید به عنوان مهارکننده خوردگی آلومینیوم، برهمکنش بین یک خوشه آلومینیومی و هر یک از ساختارهای شیمیایی مورد اشاره در بالا مطالعه شده و خواص ساختاری شامل فاصله جاذب-جذب شونده و خواص الکترونی شامل انتقال بار الکتریکی، تغییر شکاف انرژی و انرژی جذب برای پیکربندیهای حاصل محاسبه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. علاوه براین چگونگی چینش مولکولهای آب و گلایکول پیرامون گرافن اکسید طی فرایند انحلال آن در مخلوطی از این دو حلال بررسی و انرژی درونی انرژی آزاد گیبس انحلال محاسبه شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش تعداد گروههای کربوکسیلاتی در ساختار گرافن انرژی پایداری، ممان دوقطبی، واپیچش صفحه و بار الکتریکی اتمهای اکسیژن افزایش می یابند. علاوه بر این معلوم شده که جهت انتقال بار الکتریکی از نانو ساختار گرافن اکسید به سمت خوشه آلومینیومی بوده و انرژی جذب خوشه آلومینیومی برای جذب بر گروه عاملی اپوکسی بیشترین مقدار است. همچنین تغییرات انرژی درونی برای همه حالتهای احاطه نانو ساختار به وسیله مولکولهای آب و گلایکول منفی بوده و تغییرات انرژی آزاد گیبس برای حالت احاطه به وسیله نه مولکول آب و هشت مولکول گلایکول منفی است.