در این کار تحقیقاتی سعی بر این بود، براساس روش های ارائه شده برای سنتز کربن نیترید گرافیتی، نانوساختاری تهیه شود که در نور مرئی فعال بوده و بستری مناسبی برای کاتالیست های مورد استفاده در پیل های سوختی حاصل شود. در این ساختار از ترکیبات ارزان قیمت و در دسترسی همانند ملامین، کبالت و آمونیوم وانادات به عنوان مواد آلی استفاده شد و ساختار نانولوله کربن نیترید گرافیتی دوپه شده با وانادیم نیترید و وانادیم کاربید با موفقیت تهیه شد. سپس با استفاده از روش های دستگاهی متفاوت مانند: طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) پراش پرتو ایکس(XRD)، روش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FT-IR) و اسپکتروسکوپی UV-Vis ساختارها و مورفولوژی نانولوله های سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین فعالیت الکتروکاتالیستی و فوتوالکتروکاتالیستی نمونه های سنتزی با روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و کرونوآمپرومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. نانولوله های سنتز شده فعالیت الکتروکاتالیستی مناسبی برای واکنش کاهش اکسیژن و واکنش رهاسازی هیدروژن را نشان می دادند. در ادامه با توجه به تاثیر مستقیم کبالت در رشد نانو لوله های کربن نیترید گرافیتی، با ترسیب الکتروشیمیایی نانو ذرات کبالت بر روی کاغذ کربنی با روش های مختلف الکتروشیمیایی رشد مستقیم داده شد. رشد نانولوله های کربن نیترید گرافیتی به طور مستقیم بر روی کاغذ کربنی با موفقیت انجام پذیرفت. برای بهبود فعالیت الکتروکاتالیستی نانولوله های رشد یافته از پلاتین استفاده شد و مطالعه فعالیت الکتروکاتالیستی با روش های الکتروشیمیایی بیانگر رفتار الکتروکاتالیستی برای واکنش های کاهش اکسیژن و رهاسازی هیدروژن بود. با استفاده از روش های دستگاهی نظیر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز نقشه عنصری با پراکندگی انرژی پرتو ایکس (Map-EDX) نانولوله های کربن نیترید گرافیتی رشد یافته بر روی کاغذ کربنی مورد بررسی قرار گرفت.
