石墨烯和单壁碳纳米管是有着“近亲关系”的两类新型碳纳米材料,两者都有着优越的物理和化学特性。它们在新能源、催化、量子计算机等领域都有着巨大的潜在应用,一直是科学界关注和研究的热点。本论文主要研究了石墨烯和单壁碳纳米管的合成、分离及其光催化和电催化性质,主要开展了以下两个方面的工作:1.石墨烯的合成及其增强钨酸铋光催化活性的研究。通过两步水热法得到了一种新型的还原氧化石墨烯（RGO）修饰的Bi₂WO₆（Bi₂WO₆-RGO）,结果表明其在可见光下的光催化性能得到了显著的提高。研究了RGO在Bi₂WO₆-RGO中的含量对于其光催化性能的影响,从而确定出RGO相对于Bi₂WO₆的最佳掺杂质量比为1%。通过扫描电镜（SEM）研究发现,RGO并没有改变Bi₂WO₆光催化剂的结构和形貌。Bi₂WO₆-RGO在可见光下的光催化性能得以提高的原因可以归功于RGO。讨论了其可能的机理一是石墨烯的存在有利于光生载流子（激子）的分离,从而导致产生更多的O₂^·-用于有机染料污染物（如罗丹明B,rhodamine-B （RhB））的降解。另外,RhB分子在石墨烯上的有效吸附可能也是导致Bi₂WO₆-RGO光催化性能提高的另一原因。2.金属型与半导体型单壁碳纳米管（SWNTs）的分离及其电催化性能的研究。SWNTs一般是金属型和半导体型的混合物,单一导电类型的分离对其应用尤为重要。我们利用电弧放电法制备了SWNTs,通过简单纯化预处理再分散于十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中,采用琼脂糖凝胶法对SWNTs实现了金属型（M-）与半导体型（S-）SWNTs的分离并通过紫外吸收光谱和拉曼光谱等表征进行了证实,M-SWTNs和S-SWNTs的纯度估计分别为:58.2%和95.5%。最后将得到的M-SWNTs及S-SWNTs分别修饰玻碳电极,研究了其电催化氧化多巴胺的效果,揭示了在此过程中起主导作用的是M-SWNTs。