自从1985年Kroto等在实验室证实富勒烯C60以来，这个碳的第三种同素异形体引起了世界各国科学家们的兴趣和关注，同时被誉为继1825年苯被发现以来的最大发现，从此富勒烯相关领域的研究得到了迅速发展。目前，人们一直致力于对富勒烯新物种的发现和表征、富勒烯的物理和化学性质以及富勒烯在各个领域应用的研究。对于具有独立五元环的富勒烯如C60，C70等已经能够大量合成出来；而对于具有相邻五元环的富勒烯及其衍生物，由于其结构本身具有较大的张力导致其化学性质很活泼而不稳定，它们的合成、分离和表征具有很大的挑战性，目前主要是通过石墨电弧放电法以内嵌或外接的方式将它们稳定下来并分离得到。但由于合成的量太少制约着这类数目繁多的富勒烯物种被深入地认识、研究和开发应用。　　 C60等经典富勒烯由石墨电弧放电法实现了宏量合成，而火焰燃烧法则实现了其工业化生产。对于含相邻五元环(non-IPR)的富勒烯，如果也可以通过燃烧法合成，那么就可望实现规模化生产。本论文研究工作就对在低压苯氧扩散火焰燃烧法中富勒烯的形成进行了探索，合成了具有相邻五元环的小富勒烯。在本课题组成员自制的玻璃燃烧装置的基础上，本论文从对燃烧装置的改进、燃烧条件的优化、产物的提取分析以及分离表征等几个方面展开研究工作，本论文的主要内容分为六章，可以概括如下：　　 第一章：简要地对富勒烯的合成方法、提取工艺、分离手段和形成机理进行了相关的文献综述，以及对非独立五元环富勒烯的稳定方式进行了阐述，并阐明了该论文的选题思路和研究方向。　　 第二章：本章在已有燃烧装置的基础上对燃烧头、燃烧腔体和真空装置等进行了适当的改进，并使用质量流量控制器进一步优化了燃烧合成条件，使一些non-IPR富勒烯的产率有所提高，最终选择在压力为15Tom C/O比值大约为1.1的条件下进行烟灰的大量合成；并对提取所得到的燃烧产物进行了详细的HPLC-UV/Vis-APCI-MS联用分析，发现主要成分为多环芳烃、富勒烯氢化物和富勒烯衍生物类化合物等。　　 第三章：本章分离得到了小富勒烯C50H10，并通过APCI-MS、NMR、IR、Raman和UV-Vis等谱学手段对其结构进行了表征，运用循环伏安法(CV)对C50H10的电化学性质进行了研究。C50H10的成功分离，不仅表明了小富勒烯存在于低压苯氧扩散燃烧火焰中，而且还提出了一种可以宏量和连续生产小富勒烯或其衍生物的实验方法，打破了传统的Kratschmer-Huffman石墨电弧法的局限性，并有望发展成为工业化生产；这个稳定的non-IPR(non-IPR=non-Isolated PentagonRing)C50H10的合成也为研究富勒烯（从小富勒烯演变成大富勒烯）的生长机理提供了重要的实验依据；除此之外，富勒烯氢化物也因为其小的C-H键空间位阻效应和强的C-H键键能有望捕获比C50更小的富勒烯。总之，成功地分离得到non-IPRC50H10为其它的未知外接小富勒烯氢化物的分离表征奠定了基础，从而为研究新的小富勒烯氢化物打开了新的局面。　　 第四章：本章分离得到了C60衍生物C60(C14H10)、C70衍生物C70(G14Hlo)和C70(CH2)，并通过APCI-MS、1H-NMR、13C-NMR和UV-Vis等谱学手段对其结构和性质进行了表征。富勒烯以其独特的结构和理化性质，决定了它及其衍生物潜在的应用前景，分离和表征更多的富勒烯衍生物不仅对于了解燃烧法制备富勒烯过程中所发生的化学反应有很大的帮助，而且对于富勒烯衍生物的应用研究有重要意义。　　 第五章：本章分离得到了C60H8和C60H10，并通过APCI-MS、1H-NMR和UV-Vis等谱学手段对其结构和性质进行了初步表征，并且可以推定它们都是non-IPRC60异构体的氢化物，本章还分离得到了一个多环芳酮类化学物C36H160，并通过1H-NMR、APCI-MS和高分辨质谱(FT-MS)对其结构和分子式进行了初步表征。这些non-IPR富勒烯的存在让我们有理由相信燃烧法也可以生产non-IPR富勒烯，并能克服电弧放电法的不足（不能连续生产、耗能高、产量低），有望实现工业化生产，为non-IPR富勒烯的基础研究和应用开发提供廉价的原材料。　　 第六章：总结了本论文的主要内容；并对富勒烯及其衍生物的合成和应用进行了一些展望；尝试了用不同的有机燃料来制备富勒烯。