纳米洋葱状富勒烯具有独特的中空笼状及同心壳层结构，是富勒烯家族的一个重要成员，并具有许多特殊性能，有望在能源材料、高性能、高温耐磨材料、超导材料和生物医用材料等领域得到广泛的应用。但是由于纳米洋葱状富勒烯本身具有强烈的疏水性，直接影响了其在生物医学及化工领域的发展。目前，纳米洋葱状富勒烯的大量廉价制备和表面化学修饰是其性能及应用的基础。本文利用低温、低能耗的射频和微波等离子体，以几种不同变质程度的煤为原料，通过合理的制备工艺参数，实现了纳米洋葱状富勒烯的低成本制备并对其表面化学修饰进行了研究，为纳米洋葱状富勒烯的性能及应用性研究提供了保证；本文还分别以水、环己烷和聚乙二醇为介质，进行电弧放电制备纳米洋葱状富勒烯的研究。场发射扫描电子显微镜(FESEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对所得样品进行了分析和表征。实验证明：以宏源焦煤、淮南气煤为原料均可制备出纳米洋葱状富勒烯；以淄博贫煤为原料制备出的产物有纳米洋葱状富勒烯，也有碳纳米管；在宏源焦煤中加入二茂铁作催化剂可制备出内包铁的纳米洋葱状富勒烯；以宏源焦煤加二茂铁作催化剂时置于石英杯内的硅片上的产物为纳米洋葱状富勒烯，而石英杯壁上的产物不是纳米洋葱状富勒烯，而是纳米金属颗粒和一些无定型碳。在微波等离子体中，以未加催化剂的宏源焦煤为原料可制备出石墨化程度很好的纳米洋葱状富勒烯，而当在宏源焦煤中加入二茂铁作催化剂时则生成一种新颖结构的煤基定向碳薄膜；以水、环己烷和聚乙二醇为介质放电制备出形貌很好的纳米洋葱状富勒烯。并对不同方法生成纳米碳材料的机理进行了探讨。为对纳米洋葱状富勒烯进行表面修饰，利用射频等离子体，在淮南气煤中加入二茂铁反应一小时后，再在反应中加入不同百分含量的氧气继续反应半小时，生成的产物用FESEM、HRTEM和红外光谱(FT-IR)分析，结果表明：生成的产物为纳米洋葱状富勒烯，只是氧气达到一定的量时，生成的纳米洋葱状富勒烯的表面石墨层被氧化，当氧气百分含量为3％和4％时，在生成的纳米洋葱状富勒烯的表面引入了羟基和羧基官能团，且氧气百分含量为4％时引入的官能团最多，并简单分析了其生成机理。