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富勒烯和单壁碳纳米管（SWCNTs）形成的碳纳米结构-豆荚结构（peapods）完美地将零维碳材料和一维碳材料结合在一起,从而拥有更为优异的电子性质、光学性质、输运性质和力学性质,进一步拓宽了富勒烯和碳纳米管的应用领域。本文主要针对富勒烯豆荚结构和富勒烯衍生物豆荚结构的合成及性质表征进行了一定研究:（1）纯化处理得到高纯度（90%）的SWCNTs,并发现其最佳开口条件:空气气氛下,加热温度为400℃,加热时间为40 min。随后制备并分离得到一系列高纯度富勒烯(C60、C70、C76、C78及C84)。其次利用高温气相填充法制备富勒烯豆荚结构并确定最佳填充质量比为SWCNT:C60=1:5,随后制得C60@SWCNT,C70@SWCNT,C76@SWCNT,C78@SWCNT及C84@SWCNT等四种C2n@SWCNT peapods结构并进行了拉曼光谱和X射线衍射表征。拉曼光谱分析表明peapods结构中C2n和SWCNTs之间存在显著的分子间相互作用并随着富勒烯碳原子数量的增加而增强,与碳纳米管的管径无关。X射线衍射分析表明,SWCNTs位于26°的衍射峰对富勒烯分子的填充十分敏感,其强度会发生显著的降低。（2）设计合成并分离得到了两种富勒烯衍生物1和3,并购得另一种富勒烯衍生物PCBM（记为2）。利用低温液相填充法制备得到C60@SWCNT,1@SWCNT,2@SWCNT和3@SWCNT peapods结构,并进行形态学分析和光谱学表征。高分辨透射电镜（HR-TEM）分析表明,在小管径SWCNTs中（1.281.41 nm）,富勒烯分子呈现较为规整的一维线性排列,而富勒烯衍生物分子由于其支链的存在使其在SWCNTs内的排列有序性降低;在大管径范围内（1.792.05 nm）,富勒烯分子则呈现出更为复杂的之字形排列。拉曼光谱分析表明,peapods结构中,富勒烯分子的存在使SWCNTs的G峰发生峰位的移动和峰形的宽化,这说明两者之间发生了电子转移;不同管径RBM峰的选择性出现,则说明不同富勒烯分子与SWCNTs的管径选择性相互作用。UV-vis-NIR吸收光谱分析表明,富勒烯分子在433 nm处的吸收峰在填充后会消失,说明SWCNTs对富勒烯的吸收性质有一定的屏蔽作用;另外,富勒烯分子的填充使得SWCNTs在300400 nm范围内的吸收峰发生了明显的宽化和蓝移;S33吸收峰的消失说明富勒烯分子的存在会影响SWCNTs的电子结构,S11吸收峰的弱化也进一步揭示了peapods结构中的电子转移相互作用。