富勒烯是继石墨、金刚石之后人们发现的碳元素的第三种分子存在形式，从最初仅代表C60分子到最终演绎为所有具有封闭笼型结构的纯碳分子的总称，其与随后发现的碳纳米管一起成为碳化学研究的一个新领域。富勒烯类碳纳米材料良好的物理化学性质使得它在物理、化学、生物、材料等诸多领域显现出了广泛的应用前景。另外，对小富勒烯也进行了初步的研究。 为了开阔富勒烯的应用领域，本文采用石墨为原料，运用等离子电弧放电法制备富勒烯，然后向其甲苯溶液中添加聚苯乙烯塑料，通过TG分析、SEM观察等研究手段，发现富勒烯能够显著改善聚苯乙烯塑料的热稳定性。 同时，利用等离子电弧放电法，以美国针状焦为原料，对双壁碳纳米管的制备进行了研究。运用SEM、TEM、TG、Raman等手段，分别考察了催化剂Fe、Co、Ni等对碳纳米管产率和质量的影响：发现不同种类的催化剂对碳纳米管产率和质量有明显影响，同种不等量催化剂也对碳纳米管产率产生影响；同时考察了FeCl3、电流对碳纳米管产率的影响。 另外，本文对制备的碳纳米管进行了纯化研究，纯化时先对碳纳米管产物进行了盐酸处理，然后进行了混合酸(浓硝酸和浓硫酸)处理，并用TEM、TG、Raman等表征手段对纯化的结果进行了分析，发现该法是一种比较可行的纯化碳纳米管的方法。