基于富勒烯及其衍生物高的电子亲和性与电子迁移率性,通过分子自组装形成微纳结构的方法可以实现对其应用,同时拓展其应用领域。因此富勒烯微纳米结构的定向调控对拓展富勒烯的应用意义重大。目前,空心富勒烯及少部分金属富勒烯的微纳结构的调控及应用得到了较多探索,而围绕富勒烯衍生物微纳结构的调控及应用的探索相对较少。因此,本文从富勒烯衍生物的同分异构体的角度出发,以此探究其衍生物分子的差异性与微纳结构的差异性的联系,从而丰富对富勒烯衍生物微纳结构的认识。主要研究内容和结果如下:（1）优化了富勒烯衍生物苯基-C₆₁-丁酸异甲酯（PCBM）的两种同分异构体苯基-C₆₁-丁酸异甲酯（[5,6]-PCBM）和苯基-C₆₁-丁酸异甲酯（[6,6]-PCBM）的合成路线,并对两种分子进行了分离,纯化。引入商用的[6,6]-PCBM与合成的目标分子[5,6]-PCBM及[6,6]-PCBM在色谱、质谱、核磁、热分析等表征工作中进行对比,确定了目标分子[5,6]-PCBM分子和[6,6]-PCBM分子成功被合成、分离、纯化。探索了[5,6]-PCBM分子与[6,6]-PCBM分子的差异性为其C₆₀的加成位点上[5-6]键的断开与闭合。（2）制备了[5,6]-PCBM和[6,6]-PCBM的微纳结构。其次,捕捉到了[5,6]-PCBM和[6,6]-PCBM在微纳结构层面的差异性。通过扫描电镜,高分辨透射电镜,粉末多晶衍射仪,单晶衍射仪对微纳结构的差异性进行了分析。得到结论,加成位点上[5-6]键的断开与闭合这种差异性反映在微纳结构上为择优生长的差异性,造成了[5,6]-PCBM分子生长成为纳米片,[6,6]-PCBM分子生长成为纳米针的结果。原因在于[5,6]-PCBM纳米片的晶胞中四个[5,6]-PCBM分子的排布方式与[6,6]-PCBM纳米针的晶胞中四个[6,6]-PCBM分子的排布方式不一样,与此同时,两种晶胞中的二硫化碳分子的相对插入位置不一样。（3）对[5,6]-PCBM和[6,6]-PCBM分子及其微纳结构进行光电方面的性能探索。[5,6]-PCBM和[6,6]-PCBM微纳结构相对于[5,6]-PCBM和[6,6]-PCBM本身而言,其光致发光性能与光电响应性能均极大提高。