富勒烯自1985年被发现以来就受到极大关注。富勒烯具有独特的分子结构和电子结构,其物理化学性质陆续被深入地研究。富勒烯在电池领域、发光、生物医药等领域都有着潜在的应用。近几年来,诸多学者报道了不同形貌结构的富勒烯组装体,发现了诸多富勒烯的潜在的新的性质,从而使富勒烯组装体成为一个新的热点。富勒烯组装体既有共轭π电子结构特性又有微纳米材料的性质,并且其结构具有在微观或宏观上的可设计性,因此对富勒烯组装体的研究具有重大意义。此外,目前对富勒烯在催化、发光等领域的应用研究相对较少,其更多的潜在的性质亟待开发。为了开发富勒烯的新应用,本论文以构筑富勒烯组装结构为出发点,集中于制备富勒烯的二维、三维组装体并探索其在催化、储能、发光等领域的应用,主要开展了以下两个方面的工作:1)我们通过简单的方法将富勒烯C60嵌入在金属有机框架ZIF-67中,用C60和ZIF-67的有机配体具有强相互作用的特性制备了C60@ZIF-67组装体。所制备的C60@ZIF-67具有类似石榴状的结构。然后将该前驱体C60@ZIF-67退火,利用钴-氮杂多孔碳作为二维模板,将C60嵌入孔内,构筑C60的二维组装体。由于C60对ZIF-67形貌结构的调控使得材料具有更优异的电催化性质,从而在氧气还原反应中成为能够替代商业Pt/C的催化剂。并且该催化效果也有助于Li-S电池中多硫化物的转化,从而提升了 Li-S电池的性能。2)我们分别将内嵌富勒烯Tb3N@C80,Er3N@C80和Sc3N@C80使用液-液界面沉降法制备了具有立方块和骰子状的三维组装体。并且我们首次用同步辐射软X射线成像技术Nano-CT证实了骰子状富勒烯的内部结构,并发现形成骰子状后具有异常的光致发光增强性质。