Vesinikkütuseelementide katoodil toimuv hapniku redutseerumisreaktsioon on tugeva hapniku-hapnik sideme tõttu väga aeglane protsess, mistõttu praegusel ajal kasutatakse katoodkatalüsaatoritena plaatina ja plaatinal põhinevaid katalüsaatormaterjale. Käesolevas doktoritöös uuriti erinevaid süsiniku nanomaterjale, mis oleksid potentsiaalsed hapniku redutseerumisreaktsiooni katalüsaatorid: lämmastiku ja väävliga kaasdopeeritud süsinikkomposiit, lämmastikuga dopeeritud biomassil põhinevad katalüsaatormaterjalid ning metallide ja lämmastikuga dopeeritud süsiniknanotorud. 
Toetamaks Euroopa liidu jätkusuutlikkuse arengu eesmärke on oluline leida alternatiive väärismetallidele kütuseelementides. Peamiselt on siin kaks kandidaati: siirdemetallidel põhinevad katalüsaatormaterjalid erinevatel süsinikkandjatel või metallivabad heteroaatomitega dopeeritud süsiniku nanomaterjalid. 
Käesoleva teadustöö tulemusena sünteesiti puidust grafeenilaadne süsinikmaterjal. Grafeeni toodetakse tavaliselt rakendades erinevaid alt-üles või ülevalt-alla meetodeid. Läbi viidud eksperimendid näitasid, et grafeenilaadset süsiniknanomaterjali saab toota ka laialdaselt levinud biomassist ehk puidust.

Juhendajad: vanemteadur Ivar Kruusenberg (KBFI) ning emeriitprofessor Jakob Kübarsepp (Tallinna Tehnikaülikool)

Oponendid:

• professor Drew C. Higgins (McMasteri Ülikool, Kanada)
• Dr. Tim-Patrick Fellinger (BAM Federal Institute for Materials Research and Testing, Saksamaa)

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus