Disertační práce je zaměřena na přípravu sensorů na bázi grafenu a měření elektronické odezvy sensorů. Grafen a elektronická zařízení na bázi grafenu byly důkladně charakterizovany použitím spektroskopických a mikroskopických metod a elektronických měření. Dále byla studována adsorbce kyslíku na grafen a vliv adsorbovaných molekul na elektronickou strukturu grafenu. S ohledem na adsorpční místa s různou adsorpční energií bylo zkoumáno ovlivnění nábojové dopování a pohyblivosti nosičů nábojů adsorboným kyslíkem. Dále bylo využito grafenu k přípravě amperometrického senzoru NO2, který prokázal vysokou a rychlou odezvu vůči ppm koncentracím NO2 v syntetickém vzduchu za pokojové teploty a relativní vlhkosti 40 %. V další části byl grafen funkcionalizován různými atomi (vodík, fluor, kyslík) a polymery. Elektronické vlastnosti funkcionalizovaného grafenu byly zkoumány s ohledem na adsorbovaný plyn a okolní teplotu. V záverečné sekci jsou shrnuty a diskutovány výsledky experimentů se senzory kapalin na bázi grafenu. Senzorů bylo využito k elektronickému snímaní nízkých koncentrací KCl a glukózy a také k rozpoznání běžných chemických rozpouštědel. Grafen prokázal pozoruhodné vlastnosti v oblasti sensorů a 2D chemie. Dizertační práce rovněž obsahuje rozsáhlou rešerši vědeckých publikací zabývajících se tématem senzorů. Použité laboratorní metody jsou popsány v experimentální části.Graphene, a two-dimensional sheet of carbon atoms in sp2 hybridization, was used for the fabrication of electronic sensing devices. Graphene samples and graphene-based electronic devices were carefully characterized using spectroscopic and microscopic methods and electronic measurements. In the major experimental work, adsorption of oxygen onto the surface of graphene and the influence of adsorbed molecules on graphene's electronic properties were studied. The effect of adsorbed oxygen on charge carriers density and mobility was examined with respect to the adsorption sites of different adsorption energy. Graphene was also employed for the fabrication of an amperometric sensor of NO2, which showed high and fast response towards parts per million concentrations of NO2 in synthetic air at room temperature and relative humidity of 40 %. In another experimental part, graphene was functionalized with different atoms (fluorine, hydrogen, oxygen) and polymers. Electronic properties of functionalized graphene were studied with respect to adsorbed gas and the temperature of environment. In the final section, results of experiments with graphene-based fluid sensors are summarized and discussed. Sensors were employed for the sensing of low concentration of KCl and glucose and for recognition of commonly used chemical solvents. Thus, graphene showed interesting properties in sensing and 2D chemistry. This dissertation thesis contains research of scientific literature regarding graphene sensors. Laboratory methods and equipment used at this work are described in experimental part.