碳材料由于其具有独特的物化性质，如高电导率，优异的化学稳定性和催化活性，已被广泛用来作为电极材料，催化剂负载材料以及气体分离和储氢材料等。离子液体（ILs）是具有室温低挥发性，较高的离子电导率，良好热稳定性的有机盐，它们在高温下具有较低的蒸气压，聚离子液体（PILs），是具有离子液体特性的新型高分子材料。经过恰当的分子设计和组合，离子液体和聚离子液体都可以被用来直接或间接制备各种碳材料及相关纳米杂化催化材料并拥有广泛的应用前景。主要的研究内容和结论包括以下两部分：（1）首先以咪唑盐离子液体单体与丙烯腈共聚，合成了聚（1-丁基-3-乙烯基咪唑溴-丙烯腈）（PBA）共聚物；800oC碳化PBA共聚物得到相应碳材料。研究发现离子液体组分的含量对碳化产率，氮含量和碳材料的纳米结构形貌有重要影响；合成的PBA中的离子液体单体与铂前驱体（氯铂酸）通过阴离子交换形成[PBA][PtCl₆]，碳化[PBA][PtCl₆]得到氮掺杂C/Pt纳米杂化材料，研究发现离子液体单体含量对形成高度分散、小粒径Pt纳米粒子起到重要的推动作用；另外所形成碳材料中包含的各类型氮组分也对提高材料的电子传输速率，有效分散Pt纳米粒子起到了重要作用，合成的纳米杂化材料对甲醇的电催化氧化有较高催化活性和稳定性。（2）本文还研究了一种基于离子液体电解质，通过电化学剥离在中温（≥100oC）条件下合成石墨烯的方法。研究发现与室温下电化学剥离合成相比，在较高的温度下反应速率和石墨烯产率有显著提高；在100oC下剥离的石墨烯质量较好，为双层结构（0.9¹.0nm厚），拥有较大尺寸（从几百纳米到几个微米）和较低的缺陷密度。