近几十年来,碳纳米材料以其新奇的结构以及优异的性质被认为是最具研究发展前景的材料之一。其中富勒烯为一类具有π共轭的零维碳笼结构,其独特的分子结构吸引了科学家广泛的研究；将分子组装为有序的微纳米结构对其性质的改进及实现其实际应用具有重大意义。本论文采用溶剂自组装法可控的合成了一系列富勒烯相关的微纳米结构,在此基础上对这些材料的性质及应用进行了研究。主要研究内容及成果如下：(1)采用不同的苯类和醇类溶剂分别作为良溶剂和不良溶剂,对液液界面沉积法中溶剂与C60晶体的形貌晶型之间的关系进行了系统的研究。结果表明溶剂掺杂是决定所形成晶体形貌结构特征的关键因素。这清晰的阐释了液液界面沉积中的溶剂效应,为后续的研究提供了一个溶剂与富勒烯形貌之间关系的数据库,也为相关材料构效关系的研究提供了契机。(2)基于液液界面沉积法,采用三种二甲苯的同素异形体作为良溶剂、异丙醇作为不良溶剂,可控的合成出了不同形貌的C70一维微纳米结构。系统研究表明溶剂对C70一维结构的形貌、晶型、形成动力学及其本征性质起到了至关重要的作用。更者,这些C70一维微纳米结构具有优异的光电化学性质,有力地证实了富勒烯结构在光电材料领域的潜在应用。(3)开发出了一种全新的两步自组装法来制备富勒烯分级结构,这种方法结合了液液界面沉积法和溶剂挥发法,非常简单易行,并能有效的通过改变溶剂种类来调控所得分级结构的形貌。此外,这些分级结构具有很多优异的性质,譬如说超疏水性和独特的光致发光性质,阐明了其在疏水光电器件上的潜在应用。(4)采取KOH活化法处理C70一维微米管结构,活化所得产物具有优良的电化学性质。其电化学性质的提高主要归功于以下三个方面：双孔结构的生成、含氧基团的引入、二维石墨化碳的生成。其中,在600℃活化温度下得到了电容性质最好的活性材料,其在0.1 A/g电流密度下比容量高达362.0 F/g,在1 A/g电流密度下5000个循环后比容量保持率为92.5%。这将大大促进富勒烯相关材料在能量储存领域的应用。(5)在液液界面上,可控合成了C70与不同卟啉分了(四苯基卟啉,四苯基钻卟啉,四苯基锌卟啉和四甲氧苯基钻卟啉)之间共组装的一维和二维微纳米结构,其中卟啉上外加基团与所制得超分子微纳米结构的形貌密切相关。最后,C70与四甲氧苯基钴卟啉所形成的共结晶体同时具有超高温稳定性(高达1000℃)和高电子传输性质,这是原始富勒烯C70所不能匹及的,预示了这种复合材料在耐高温电子上的应用。