Tato disertační práce se zabývá studiem uhlíkových nanotrubiček a monovrstvy grafenu pomocí Ramanovy spektroskopie a in-situ Ramanovy spektroelektrochemie. Práce se zabývá důležitým tématem čištění uhlíkových nanotrubiček. K čištění uhlíkových nanotrubiček byla využita metoda magnetické filtrace za účelem odstranění kovových nanočástic ze vzorku. Některé aplikace uhlíkových nanotrubiček také vyžadují použití nanotrubiček s daným počtem stěn. Proto byla vyvinuta metoda pro výpočet jednotlivých množství uhlíkových nanotrubiček ve vzorku. Dále byla studována in-situ Ramanova spektroelektrochemie monovrstvy grafenu ležícího na substrátu SiO2/Si pokrytého ochrannou vrstvou či bez ochranné vrstvy a studiem monovrstvy grafenové membrány.The thesis is focused on studies of carbon nanotubes (CNT) and single-layer graphene by Raman spectroscopy and in-situ Raman spectroelectrochemistry. The thesis deals with the purification of carbon nanostructures. For the removal of metal nanoparticles from single-walled carbon nanotube samples (SWCNT) a magnetic filtration method was used. In the case of single-walled carbon nanotubes removal from a mixture of SWCNT-DWCNT, a quantitative method for the determination of the relative amount of SWCNT in the mixture was described for the first time. Also the thesis is focused on spectroelectrochemical measurement of the single-layer graphene on a SiO2/Si substrate with or without protective layer and single-layer graphene membrane.