我们通过电弧放电法合成了一系列的钐内嵌金属富勒烯，比较了高压和低压条件对钐内嵌金属富勒烯产量的影响；并使用振荡法和回流法提取钐内嵌金属富勒烯。使用高效液相色谱法得到了Sm@C₈₀、Sm@C₈₂（I-IV）、Sm@C₈₄（I,II）和Sm@C₈₈（I,II）的异构体纯品。并通过X射线单晶衍射对Sm@C₈₂（I-IV）四种异构体的结构进行了表征结果显示其碳笼结构分别为C_3v，C_s，C₂和C_2v构型。我们首次通过钐内嵌金属富勒烯与酰阱的[1+2]环加成反应得到了Sm@C₈₂（III）和Sm@C₈₄（I）的衍生物，并对衍生物的UV-vis-NIR性质进行了研究。结果表明Sm@C₈₂（II）的衍生物为开环加成，而Sm@C₈₄（I）的衍生化反应既有开环加成也有闭环加成。另外，我们还使用电弧放电法合成的单壁碳纳米角作为贵金属催化剂载体的性质进行了研究。通过分散剂的加入使Pt纳米粒子在碳纳米角上均匀分散，粒径分布在1.6-3.2nm很小的区间内。对甲醇电化学催化氧化活性的研究表明，碳纳米角作为催化剂载体表现出了很好的性能，在燃料电池催化剂载体，气相催化剂载体和传感器等领域有很好的应用前景。