本文采用脉冲激光轰击循环水中悬浮石墨颗粒的方法合成了纳米金刚石,并且对金刚石的合成工艺、提纯工艺、纳米金刚石的形成机理以及碳颗粒大小和相结构对合成的影响进行了研究。利用超声波震荡器将石墨颗粒分散于水中,并且用水泵将悬浮液循环起来。采用Nd: YAG脉冲激光轰击循环水介质中的石墨颗粒,然后通过对激光轰击后的产物进行提纯得到纳米金刚石。通过碳原料在空气中的热失重研究发现空气氧化法不能够提纯纳米金刚石,而酸洗氧化实验结果表明采用纯高氯酸煮沸样品能够有效提纯纳米金刚石。透射电子显微镜的研究结果表明,纳米金刚石的合成是一个液化形核长大过程,而不是固态相变。石墨颗粒被激光融化后形成团絮结构,纳米金刚石在团絮结构表面形核长大。纳米金刚石的合成受到碳颗粒大小和相结构的影响:石墨颗粒大小影响较大,颗粒细小的微晶石墨比颗粒较大的鳞片石墨更容易合成纳米金刚石;而碳黑颗粒的乱层结构在本实验条件下趋于向石墨结构转变,不能够合成纳米金刚石。