金属富勒烯因其新奇的嵌套结构及独特的内在特性而受到科学家们的广泛关注,其在量子计算、光电器件、信息储存等诸多领域具有潜在的应用价值。本论文制备了金属富勒烯与[12]环苯撑（[12]CPP）的超分子复合物,通过光谱、核磁等手段研究了金属富勒烯与[12]CPP之间的主客体相互作用,探究了[12]CPP对金属富勒烯的选择性,并且实现了非色谱法提取金属富勒烯,解决了传统提取方式中过程繁琐、耗时严重及污染环境等问题。此外,对其形成的金属富勒烯-[12]CPP复合物进行了光电流实验测试,发现[12]CPP使金属富勒烯在光电性质、表面形貌组装等方面有所改善。具体内容如下:通过溶液混合的方法构造了金属富勒烯和[12]CPP的超分子复合物,发现[12]CPP的碳纳米环可以对金属富勒烯Sc₃N@C₇₈,Sc₃N@C₈₀和Sc₂C₂@C₈₂进行尺寸选择性包覆。荧光光谱滴定实验表明,不同金属富勒烯对[12]CPP的荧光强度有不同的淬灭作用,其中Sc₂C₂@C₈₂对[12]CPP具有最强的淬灭效果。电化学实验表明,被包覆的金属富勒烯氧化还原电位会发生一定的负移,说明其复合物之间具有更强的主-客体相互作用。光谱表征、核磁测试等方法论证得出,在复合物中添加金属-有机骨架材料MOF-177,由于其对金属富勒烯强大的吸引力破坏了复合物的主客体相互作用,会使金属富勒烯从[12]CPP中解离出来,这为分离其它超分子提供依据。在掺杂氟化物的二氧化锡（FTO）玻璃上旋涂Sc₃N@C₇₈?[12]CPP,Sc₃N@C₈₀?[12]CPP和Sc₂C₂@C₈₂?[12]CPP三种超分子复合物作为工作电极,制备了金属富勒烯-[12]CPP导电膜,并对三种超分子复合物进行了光电流测量并对光电导性能进行了研究。发现与初始金属富勒烯相比,由于超分子复合物主客体相互作用,超分子复合物导电膜更为均匀紧密,从而促进了电荷载流子的有效传输,使得超分子复合物的光电流响应增强,且Sc₂C₂@C₈₂?[12]CPP产生的光电流响应最强。之后对金属富勒烯-联苯混合物进行了比较研究,进一步说明碳纳米环与金属富勒烯复合物的主客体相互作用是产生了更强光电流响应的主要原因。而这种金属富勒烯被包覆后增强的光电响应,充分发掘了金属富勒烯与[12]CPP复合物作为光电检测器和光电活性器件方面的潜在应用。