我国是世界上最大的电石生产国和消费国。电石曾经是“有机合成工业之母”,但其生产过程能耗高、污染大,下游产品单一,现急需开发新的化学反应和应用。电石的主要成分是CaC2,含碳量高达37.4%,炔基离子[C≡C]2-兼具Lewis强碱性、还原性和亲核反应性。近年来,利用碳化钙制备碳材料的研究很多,但需要高温高压的反应条件。利用球磨可机械破坏电石稳定的晶格结构,提高炔基离子的暴露程度,增加有效碰撞,大幅提高反应活性,实现温和条件下炔碳材料的可控制备。本文主要以电石为原料,通过与几种过渡金属氧化物的机械化学反应,制备了新型炔碳-过渡金属氧化物复合材料,研究了它们在吸附、电化学以及催化方面的应用。研究表明,电石与二氧化锰以不同比例球磨得到的碳材料(C-Mns)作为电极材料的电化学性能一般,但在重金属离子脱除方面具有极其优秀的吸附效果。C-Mns是一种新型微-介孔材料,含有丰富的炔基和羟基以及不同价态的锰氧化物。本文详细研究了 C-Mn1对重金属离子的吸附性质,常温下其对水中Pb2+的Langumir饱和吸附量为 404.38 mg·g-1,对其它重金属离子(Hg2+、Cr3+、Cd2+、Zn2+、Cu2+)也有较好的吸附性能,是一种通用的重金属离子吸附剂。本文还研究了电石与一系列其他过渡金属氧化物的机械化学反应,制备了相应的炔碳-过渡金属氧化物复合材料(C-MOx),它们对重金属离子也有很优秀的吸附效果。作为对照实验,还研究了活性炭与各种金属氧化物球磨反应,制备了一系列碳材料(AC-MOx)。其中,AC-Mn1含有更为丰富的羟基基团,对Pb2+也有优异的吸附效果。另外,通过电石与钨酸纳球磨,得到了一种含W碳材料,可以作为催化剂使用,它可以催化双氧水与模型油中DBT的氧化反应,用于油品的氧化脱硫。