近年来，碳纳米颗粒以其独特的结构及优异的光学、电学等特性引起了科学家的研究兴趣。本论文首先综述了碳材料体系的发展以及合成碳纳米颗粒方法的研究进展，进而介绍了简单低成本火焰法大量合成碳纳米颗粒的工艺并研究了其形成机理。在以上研究基础上，深入研究了碳纳米颗粒的场致电子发射性能、红外光电性能，并研制出柔性全碳红外探测阵列器件原型。主要的研究内容和结果如下：1.发展了一种使用酒精灯火焰在各种衬底生长碳纳米颗粒的方法。这种方法具有简单直接、低成本、不需要使用任何催化剂和特殊衬底、环境友好、可大规模生产等优点。研究表明，合成时间和合成温度对碳纳米颗粒的生长具有重要的影响。此外，我们还探讨了碳纳米颗粒的生长机理，认为乙醇的裂解反应产生的乙醛和乙烯等产物对碳纳米颗粒的形貌形成具有十分重要的作用。2.研究了生长在柔性碳布上的碳纳米颗粒的场致电子发射性能。研究表明，其场致电子发射阈值电场约为2.8MV/m，发射的电流密度高达108mA/cm2。这种优异的场致电子发射性能与其高的热导率（2.34W/m K）有关。3.发展了用干法转移法制备基于碳纳米颗粒的柔性红外探测器器件原型。研究表明，该器件对红外光的响应时间约为68ms，最大电流变化为52.9%，可以探测功率密度低至56μW/mm2的红外光。此外，该器件还展示出自清洁功能，其表面接触角约为150.2°，滚动角约为4°。4.研制了具有简单象素（2×2）的柔性红外探测器器件原型。通过与单片机系统集成，实现了每个象素的数字化显示。此外，我们还将柔性红外探测器与基于碳纳米管的柔性全固态超级电容器集成，实现了自驱动全碳柔性红外探测系统。