Resum en valencià. En les últimes decades els nanomaterials han adquirit una gran importancia degut a la seua repercusió en la societat. Dins dels nanomaterials, aquells basats en el carboni semblen ser alguns dels més prometedors pel que respecta al seu potencial d’aplicació. La present tesi doctoral s’ha centrat en la funcionalització de dos dels nanomaterials més prometedors basats en carboni: els nanotubs de carboni de paret única (SWCNT) i les nanopartícules de diamant (npD). Els nanotubs de carboni de paret única (SWNT) presenten una sèrie de propietats que fan que aquests materials pugen ser útils en aplicacions nanotecnológiques. Amb el fi d’introduir dins dels nano-tubs respostes front a estimuls fotoquímics, la present tesi doctoral s’ha enfocat a la preparació d’una sèrie de derivats de nano-tubs de paret única que han sigut funcionalitzats preferentment als extrems d’ells amb enllaços covalents. Als tres primers capitols (Bloc I) es detalla la síntesis i es descriuen les diferents propietats fotofísiques dels nano-tubs que duen anclats diferents cromofors [difenilantracé, unitats azxantil i un complexe metàl·lic Ru(bpy)32+, demostrant els diferents comportaments front a estímuls lluminosos. En quan a les nano-partícules de diamant, son un àrea de intensa investigación científica, degut a una gran varietat d’aplicacions potencials en diferents camps. En el primer Capitol dedicat a les nano-partícules de diamant (Bloc II) es detalla un nou procediment per purificar-les/funcionalitzar-les, que permet una funcionalització conseqüent amb una alta densitat de diferents grups. En els capitols següents es descriu la síntesi de derivats de nano-partícules de diamant modificades per la deposició de nano partícules de metalls nobles (fundamentalment or) i les diferents aplicacions que hem trobat per a aquests materials com a catalitzadors o biocatalitzadors. En conjunt els treballs descrits a la present tesi, demostren que la funcionalització dels SWNT poden modificar les propietats fotoquímiques dels nanotubs i els materials resultants presenten diferents respostes front a estímuls lluminosos. D’altra banda, el métode descrit per a la purificació de nano-partícules de diamant, presenta avantatges a l’hora de funcionalitzar de forma eficient aquest nano-material, millorant les seues propietats i la dels seus derivats. Aquestes millores es tradueixen en la major activitat dels catalitzadors y biocatalitzadors que utilitzen com a suport aquest tipus de nano-partícules.