Graphen steht seit mehreren Jahren im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses, dies aufgrund seiner außergewöhnlichen elektrischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften. Dieses zwei-dimensionale (2D) Material besitzt potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen sowie als Kompositmaterial. Die besondere Herausforderung besteht darin große Stücke von defektfreiem Graphen herzustellen, welche für den Einsatz in der Elektronik benötigt werden. Ein weiterer Anwendungsaspekt liegt in der in der Herstellung von nicht defektfreiem Graphen im Grammmaßstab, wobei diese Defektstellen als Verankerungsstellen für Nanopartikel dienen können und so für den Einsatz als Komposit beispielsweise in der Katalyse geeignet sind. In der vorliegenden Arbeit wird zunächst auf die Synthese von Graphen mit einer geringen Zahl an Lagen mittels Nickel katalysierter Gasphasendeposition unter Raumdruck (APCVD) eingegangen, danach auf die Charakterisierung des erzeugten Graphens, mittels Micro-Ramanspektroskopie sowie weiterhin auf die elektrischen p-leitenden Eigenschaften dieses Materials eingegangen. Zusätzlich wurde das gassensorische Verhalten bezüglich geringer Konzentrationen von CO und H2 untersucht sowie das Wachstum von Graphen mittels Gasphasenabscheidung (APCVD und LPCVD) auf Kupferkatalysatoroberflächen untersucht. Der Einfluss der Katalysatorabscheidung und der CVD Wachstumsparameter, wie z.B. Gaskonzentration, Wachstumszeit und Abkühlungzeit wurden intensiv studiert um die Qualität des erzeugten Graphens in Hinblick auf die Zahl der Graphenlagen und -defekte zu optimieren. Desweiteren wurde die nasschemische Synthese von Graphen durch Oxidation von Graphit zu Graphitoxid (GO) und anschließender Reduktion untersucht. Verschiedene Methoden (nach Staudenmaier, Hummers, modifizierte Hummers und Tour Methoden) wurden vergleichend untersucht. Ebenso wurden verschiedene Reduktionstechniken studiert, um die Qualität des chemisch erzeugten Graphens (CDG) zu steigern. Gold-, Nickel- und Palladium-Nanopartikel konnten erfolgreich auf die Oberfläche des CDG aufgebracht werden. Das so erhaltene Pd/CDV Komposit konnte als wirksamer Katalysator in der Dehydrierung und Hydrolyse von Amminboran getestet werden. Darüber hinaus wurden Nanopartikel aus Titandioxid mittels UV-Deposition und Hydrothermalmethode, Wolframoxid mittels Ultraschall und Zinkoxid mittels thermischer Zersetzung erzeugt. Die TiO2 und WO3 basierten CDG Materialien zeigten sich katalytisch aktiv für den Photoabbau von Methylenblau (MB) unter UV-Bedingungen. Gassensorische Messungen an den ZnO/CDG Hybridmaterialien zeigten eine Sensoraktivität gegenüber Wasserstoff bei Raumtemperatur sowie erhöhten Temperaturen (200°C und 300°C).