本论文旨在探索在超临界体系(二氧化碳)中合成碳及相关材料，取得了一些进展。以草酸盐为前驱物，用热裂解法合成了碳纳米管，并考察了超临界二氧化碳对碳管和γ-射线辐照过的碳管的腐蚀作用；在钠-二氧化碳体系中添加钨和钼于600℃合成出了六方相碳化钨、碳化二钼和立方相钠钨青铜微晶；以金属镁为脱氟剂，将聚四氟乙烯溶于超临界二氧化碳中，在650℃制备出了碳微球链并进行了表征。同时，本文对碱金属还原二氧化碳合成金刚石过程中出现的长石、刚玉等高温矿物晶体和有机产物进行了表征，对其可能的形成机理以及它们和天然金刚石的形成的联系进行了一些讨论。归纳如下： 1.反应物草酸钾在不锈钢高压釜中650℃裂解，产生一氧化碳，在金属釜壁的催化作用下一氧化碳发生歧化反应生成了单质碳，主要是碳纳米管。通过对碳纳米管结构的分析，认为反应产物二氧化碳对碳管有氧化腐蚀作用，并诱发碳管断裂。基于此认识，进一步考察了超临界二氧化碳对多壁碳纳米管的腐蚀作用，以及对经γ-射线辐照过的多壁碳纳米管的腐蚀作用。 2.加热钠-白云石体系，产物中的有机相用甲苯提取，经气相色谱-质谱分析，发现有机相主要是饱和长链烷烃和多环芳烃。结果可以用超临界二氧化碳条件下的“费托合成”理论来解释，同时，该结果揭示了由二氧化碳制备金刚石体系中微量水的演变过程，并排除在本体系中通过化学气相沉积机理形成金刚石的可能性。此外，我们对碱金属-二氧化碳体系中获得的高温矿物晶体进行了表征，以此为基础讨论了该体系与天然金刚石形成体系之间的关系，实验结果使我们对天然金刚石的起源有了新的思考。 3.探索了利用钠-二氧化碳体系合成金属碳化物超硬材料的可行性，通过在体系中分别添加金属钨、钼，结果在600℃反应条件下的产物中发现了六方相碳化钨、碳化二钼、和立方相的钠钨青铜微晶。该结果提供了一种在中等温度合成高熔点的金属碳化物的方法。 4.在镁一二氧化碳体系中加入聚四氟乙烯(PTFE)块，650℃下加热6小时后PTFE完全脱氟，转变为氟化镁和亚微米级的碳微球链。该方法提供了一种转化废旧PTFE成有用碳材料的有效途径。