本论文围绕石墨炔展开一系列研究。开创性地成功制备新的碳的同素异形体石墨炔，并构筑石墨炔不同的聚集态结构，对其光学、电学性质进行了研究，以石墨炔为核心制备新型的石墨炔复合材料，并对其电学性质、催化性质进行研究。本论文共分为七章。　　 第一章中，对已发现的碳的同素异形体进行了概括，着重阐述了石墨炔的结构、性质及其合成制备方面的研究现状。　　 第二章中，利用化学合成的方法在铜膜上成功制备了大面积的石墨炔薄膜，对石墨炔的结构进行了表征。通过构筑石墨炔膜器件对其电学性质进行了研究，研究表明所制备石墨炔膜的导电率为2.516×10-4S m-1，该薄膜表面均匀，可在空气中稳定存在，是一种与硅性能相近的半导体，在催化、电子、半导体、能源和材料等领域具有潜在的应用前景。　　 第三章中，通过模板法成功制备了大量的石墨炔纳米管，对退火前后的石墨炔纳米管以及石墨炔膜的场发射性能进行了测试研究，所制备石墨炔纳米管展现出优良的场发射性质，优于多数半导体纳米材料。我们还对石墨炔纳米管的功函数进行了计算，计算表明石墨炔纳米管具有较低功函数，同时场发射稳定性试验表明石墨炔纳米管具有很好的场发射稳定性。研究还表明石墨炔的形貌对其场发射性能有较大影响。　　 第四章中，制备大面积的石墨炔膜，并对其结构进行了表征。同时还实现了石墨炔膜厚度和形貌的可控制备。石墨炔膜层状的结构有利于锂离子的嵌入与脱嵌，而且具有较好的循环特性，因此对石墨炔膜在锂离子电池中的应用进行研究，制作了以石墨炔膜作为负极材料的锂离子电池，并对其性能进行了研究。研究结果表明石墨炔具有高的比容量，较好的循环特性以及高的稳定性。　　 第五章中，我们成功制备了大面积的金纳米粒子/石墨炔复合膜，金纳米粒子均匀分布在石墨炔膜上，粒径大小较为均一。我们对金纳米粒子/石墨炔复合膜光催化降解偶氮染料的性能进行了研究。研究发现金纳米粒子/石墨炔复合膜具有优异的光催化降解偶氮染料的性能，其性能明显优于TiO2纳米粒子及金纳米粒子。同时我们还对金纳米粒子/石墨炔复合膜光催化降解偶氮染料的重复可用性进行了研究，研究表明金纳米粒子/石墨炔复合膜具有优良的可重复利用性。　　 第六章中，在氧化铜纳米线的催化诱导下成功制备氧化铜/石墨炔核-壳结构，并对氧化铜/石墨炔纳米线以及氧化铜纳米线的场发射性能进行了研究，研究发现氧化铜/石墨炔纳米线的场发射性能要明显优于氧化铜纳米线，说明石墨炔外壳的存在改善了氧化铜本身的性能。　　 第七章对本论文工作进行总结。