富勒烯由于具有独特的结构和优异的物理化学性质是近年来人们关注和研究的热点。以富勒烯为基本构筑单元可以制备出许多不同结构的新型功能材料，其结构、性质与富勒烯单元间的相互作用、成键等因素密切相关。在富勒烯中进行掺杂是研究制备富勒烯新材料的有效手段，形成的富勒烯掺杂体系中，掺杂分子的引入以及所形成的空间限域效应会改变分子间的相互作用，进而影响物质分子整体的结构和性质。另一方面，高压可以有效改变分子间距离，影响其相互作用及成键形式，形成高压新相。将高压技术与富勒烯掺杂体系相结合为获得具有不同结构和性质的新材料提供了新的途径。目前有关压力下分子间的调控作用以及空间限域效应对掺杂富勒烯结构和性质的影响的研究还很少，关于其在高压下结构和性质的转变机制也不清楚。本论文针对这一问题，利用高压手段对几种典型的富勒烯掺杂体系展开了合成及高压研究，包括分子间具有弱电荷转移作用的二茂铁(Fc)掺杂C60/C70，由范德瓦尔斯作用相结合的m-xylene掺杂C60/C70以及分子间具有较强相互作用的碱金属(Li，Na， K)掺杂C60纳米管，得到以下结果：1.首次对合成得到的C60(Fc)2进行高压聚合研究，最高实验压力为25.4GPa。发现在较低压力下C60与Fc分子间的相互作用得到增强，5GPa时C60分子间形成了1D聚合结构，从25.4GPa卸压后，C60(Fc)2的拉曼光谱回复初始的状态，说明形成了压致可逆聚合结构。对合成得到的C70(Fc)2进行高压聚合研究，最高实验压力为35GPa。发现C70与Fc分子间的相互作用在压力下得到增强，3GPa和8GPa左右，C70分子间分别形成了二聚和1D聚合结构，从20GPa卸压后聚合可逆，35GPa卸压后为部分可逆。这种可逆聚合的形成是由空间限域效应，压力下增强的电荷转移作用以及抗衡离子的空间排斥作用所引起的。同时在聚合的形成过程中，只有部分C60/C70分子间参与了成键，这与压力下富勒烯分子因受空间限制作用影响而导致的不充分的体积压缩以及分子间相互竞争的取向有序性有关。该课题的研究可以帮助我们更好地理解电荷转移及空间限域作用对富勒烯聚合结构的影响，并有望获得更多具有独特结构和性质的新型材料。2.首次对合成得到的C70*m-xylene进行高压行为研究，最高实验压力为42GPa。发现C70*m-xylene在42GPa形成了非晶有序结构(OACC)，并具有超高的硬度特征，与C60*m-xylene高压相具有相似的结构特点和性质特征，构成这种长程有序结构的构筑单元由高压下破碎和高度形变的C70分子所组成。压力下C70*m-xylene发生了由初始正交相向斜方相的转变，这种结构转变是由C70分子取向有序的结构转变所引起的。同时30GPa以后非晶有序结构发生了进一步改变，可能由斜方相转变为四方相，形成了新的长程有序结构。这与C60*m-xylene高压行为完全不同，是由于C70分子在压力下各项异性的形变所导致的。对比研究了C60*m-xylene和去溶剂C60高压下结构和性质的转变，最高实验压力为44GPa。研究发现，两种样品中的C60分子在相同的转变压力下均发生了旋转相转变、分子形变以及塌缩的转变过程，但卸压后两者的力学性能大不相同，并且溶剂化C60含有更多长程有序结构。研究发现m-xylene溶剂分子对富勒烯晶体的结构和性质有着重要影响。压力下溶剂分子既起到“隔板”的限域作用保持富勒烯分子的稳定性和晶体结构的周期性，同时还具有键连作用，与相邻富勒烯分子之间成键，形成由sp3杂化键合的3D碳结构，从而使整个溶剂化富勒烯分子具有超硬特性。该研究将OACC结构拓展到更大碳笼的富勒烯分子中，并通过改变富勒烯分子的对称性使分子长程有序结构得到调控，获得新的非晶有序相。同时该课题的研究还帮助我们更好地理解这种独特超硬结构形成的物理图像，完善对超硬材料的认识，为更多不同结构超硬相的获得起到指导意义。3.首次利用蒸汽扩散法制备出Li，Na，K掺杂C60纳米管并利用拉曼光谱对产物进行常压结构研究。研究发现在一定温度下，Li，Na，K均可有效地掺杂到C60分子中，形成具有不同掺杂浓度的AxC60，其中A为碱金属种类，x为掺杂个数。详细讨论了影响碱金属掺杂浓度的因素，发现碱金属的熔点，尺寸和蒸汽压对掺杂浓度具有很大的影响：Li，Na具有较高的熔点和饱和蒸汽压，因此需要在较高的温度下才能发生有效地掺杂，并随实验温度的改变掺杂数量逐渐增多，同时也因其具有较小的离子半径，使得Li和Na可以更多的掺杂到C60晶格中；相反的，对于具有较低熔点，较低饱和蒸汽压和较大离子半径的金属K来说，在较低的温度下就能实现对C60分子的饱和掺杂(K6C60)。该课题的研究有望在富勒烯纳米掺杂体系中制备出具有不同导电特性甚至超导电性的一维/准一维纳米结构，从而实现在纳米器件及纳米电学等领域的应用。