氢化碳纳米材料具有优异的机械、电学和光学等性质，广泛的应用于摩擦学、电极材料、储氢材料、超级电容和传感器等领域。已有研究表明，氢化碳纳米材料中，其形貌、结构和氢化程度等参数对其性质有决定性的影响，因此，探索简单有效的制备方法，以及实现对氢化碳纳米材料的形貌、结构和氢化程度等重要参数的调控，一直是该领域人们努力的方向，具有重要的实际意义和应用价值。基于课题组最近发展的高温高压溶剂热方法，本论文针对上述科学问题展开了研究。研究中以三氯乙烷、溴苯作为碳源，研究了不同碳源、反应温度等实验参数对制备碳纳米结构的影响。成功制备出了不同氢化程度的氢化碳纳米球（Hydrogenated Carbon Nanospheres, HCNSs）和纳米石墨结构，并对样品的光学、电化学性质进行了系统研究，得到了以下结果：1.三氯乙烷与钾在100-150oC温度区间内反应能够生成HCNSs，HCNSs的氢化程度与反应温度有关，温度越高，氢化程度越低。HCNSs的尺寸也随温度的变化而变化，较高的反应温度下会生成较大的碳纳米球。100oC下合成的HCNSs，其平均直径为150nm，而在150oC下，HCNSs的平均直径为300nm。HCNSs具有洋葱状类石墨结构，石墨片层沿着碳球的曲面以波浪状排列；氢化导致洋葱状结构的结晶性较低，并且存在较多的缺陷。2. HCNSs用于锂离子电池负极材料时，100oC碳球的可逆循环容量达到了820mAh g-1，是石墨理论容量(372mAh g-1)的2倍多，优于150oC碳球的450mAh g-1。两者都表现出很高的循环稳定性。HCNSs的电化学性能与其独特的形貌、结构以及氢化程度密切相关。较高的氢化程度、较小的尺寸和较低的结晶性是100oC碳球具有更优异电化学性能的主要原因。3.碳基材料的铁磁行为是近年来的研究热点。对HCNSs的室温磁性测试表明，HCNSs在室温下表现出铁磁特征，饱和磁化强度为3*10-3emu/g，矫顽力约为100G。HCNSs的铁磁行为可能是多种因素综合的结果。波浪状排列的石墨片层所导致的负高斯曲率以及较高的缺陷浓度可能是样品磁性的主要原因。4.利用溴苯和二溴苯在溶剂热条件下与钾反应，生成了两种分子尺寸大小不同的氢化碳纳米材料。对样品的荧光测试表明，由于分子尺寸的差异，从而表现出不同的荧光强度。分子中含碳量较少的样品，其荧光性较强。这些实验结果为氢化碳纳米结构碳纳米结构的可控制备、性质以及形成机制提供了重要实验和理论基础，也为制备高性能的锂电池负极材料提供了一条可行途径。