一维碳原子链是直径为一个原子的原子链,其中的碳原子以共轭三键结构(polyyne)和累积双键结构(cumulune)的形式存在。一维碳原子链存在于许多富含碳的材料中,例如碳的气态团簇中,液体中及sp-sp2系统中。由于其具有将一维材料器件的尺寸降至原子级别的潜力,有关它的研究近年来日益增多。本论文主要内容分为两部分,第一部分为一维碳原子链的制备、分离及各种物性表征,第二部分为sp-sp2碳材料的制备初步探索。第一部分内容中,我们利用液相电弧法制备两端为氢原子的一维碳原子链。在不同有机溶剂中采用大小不同的电流起弧,得到了一维碳原子链、碳纳米管及类石墨烯等产物,并分析了不同电流对polyyne及附属产物产量的影响。紫外吸收光谱测试结果表明,制备polyyne的最佳电流范围为10-20 A。电流过小时产量较低,电流较大时polyyne的产量减少且附属产物如多壁碳纳米管、类石墨烯结构增多,通过分析探讨了polyyne的生成机理。之后,我们利用高效液相色谱仪实现了不同长度碳原子链的单分离,进一步研究了单分离碳原子链在银溶胶中以及银溶胶干燥后的表面增强拉曼光谱。在银溶胶干燥后和在银胶溶胶中相比,单分离polyyne的拉曼的α峰位和强度变化明显。考虑到碳链和银纳米颗粒的相互作用,我们认为可能存在Ag-C8-H模式向Ag–C8–Ag模式的转变。另外,我们提出了C10H2和C12H2碳链向较短的碳链转变的机制。第二部分为制备sp-sp2碳材料的初步探索。我们利用银纳米颗粒溶胶的表面增强作用,测得了低压H2氛围下小电流起弧制备含有sp-sp2成分的复合材料,并对其形成机理做了分析。另外,我们将一维碳原子链塞入碳纳米管(CNT)中,并对其进行一些低压下的高温处理。结果表明600℃处理后的样品中,polyyne依然在碳纳米管中保持稳定结构。而随着温度升高,polyyne@CNT的拉曼峰向左移动直至在800℃时消失,表明这种条件下单壁管中的polyyne已经被破坏或从碳管中逸出。