纳米碳洋葱具有新颖的结构和独特的物理化学性能，对它的研究涉及有机化学、无机化学、生命科学、材料科学、高分子科学、催化化学、电化学、超导体与铁磁体等众多学科和应用研究领域，并越来越显示出重要的研究及应用价值。它还有太多的潜能有待于人们去开发和利用。随着人们对碳洋葱研究的深入和发展，对其结构、性能等方面的认识也会越来越深刻和全面，纳米碳洋葱必将会在人们日常生活的许多方面以及其它许多重要领域得到广泛应用。目前，纳米碳洋葱的制备还存在一系列的问题，阻碍了对其性能和应用的进一步探索。 本文以井式气体渗碳炉中渗碳的副产物碳黑为原料，采用真空热处理法制备纳米碳洋葱，通过XRD、HRTEM等测试手段对所得产物进行成分分析和结构表征。并用拉曼光谱、热:重和磁性分析的方法对产物结构和性能之间的关系进行进一步探索，寻求其宏量制备工艺。主要结论如下: 1.通过对不同热处理温度下产物的比较可知，高温对于形成有序度较高的碳洋葱很重要。要得到结构较好的碳洋葱，应该选用1700℃以上的温度进行热处理。 2.催化剂的添加影响着纳米碳洋葱的产率和质量。实验中发现，催化剂存在时形成的内包金属碳洋葱石墨化程度较好、产量较高。而没有催化剂时石墨化程度较低，形成的单体碳洋葱较少。同时，催化剂的种类、含量、粒径大小等因素对产物的形成都有较大影响。 3.热重实验表明，与低温产物相比，高温产物的失重率明显降低，可见石墨层有序度高可以提高碳洋葱的抗氧化性能。 4.对原料和产物的磁性进行了分析，产物表现了很好的软磁特性，即矫顽力很小(<100Oe)，磁滞回线狭长。随着热处理温度的逐渐升高矫顽力逐渐减小而饱和磁化强度有明显的增加趋势。磁性受样品的纯度、晶粒大小、结构缺陷和有序度等因素影响。 5.结合实验现象，对真空热处理制备纳米碳洋葱的影响因素和生长机理进行了进一步的探索。