对富勒烯（C60）进行功能化后，通过组装方法获得比表面积大、性质稳定、利于纳米金属颗粒均匀分散的基底材料，以此制备导电性能高、电化学活性面积大的修饰电极，并应用于直接甲醇燃料电池和电化学生物传感器。　　首先，合成系列富勒烯衍生物及测定其电化学性质。通过经典Prato反应制备系列功能化富勒烯——含有吸电子、供电子基团的富勒烯吡咯烷衍生物，利用电化学循环伏安法及密度泛函理论(DFT)计算研究了取代基效应与LUMO能级之间的关系，并构建了C60衍生物的LUMO轨道和Hammett取代基常数之间的线性关系。　　其次，研究基于富勒烯材料修饰电极的生物传感器的构建及应用。通过再沉淀法得到C60纳米颗粒，并以浸提法转移至玻碳电极表面，经简单的电沉积法将纳米片状铂沉积于富勒烯修饰电极上，构建负载纳米片铂的富勒烯修饰电极。以所构建的修饰电极作为电化学生物传感器，实现了多巴胺（DA）、抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）的同时测定。利用纳米铂与富勒烯之间的协同作用，从而提高电极的电子传递能力和电催化性能，使构建的生物传感器具有灵敏度高、重现性好、稳定性高的优点。　　最后，研究了富勒烯材料在直接甲醇燃料电池（DMFCs）中的应用。成功制备了含有吡啶基C60的纳米片状自组装结构，并通过电沉积法在富勒烯材料表面负载了纳米薄片的金属铂（Pt/PyC60），应用于DMFCs中的甲醇氧化反应。通过系列的电催化性能对比测试，所制备的Pt/PyC60展示出了远优于无载体纳米片铂和商业Pt/C催化剂的电催化活性和稳定性。结构化富勒烯作为新型载体的引入，使得纳米铂催化剂具有分散性高、电化学活性面积大的优点，而且载体和催化剂之间的协同作用使得催化剂的性能大大提高。此外，还探索了多功能团富勒烯衍生物作为载体对催化剂性能的影响。