本发明公开了一种功能化洋葱碳材料纳米添加剂及其制备方法和应用，属于润滑添加剂技术领域。该制备方法为：在蜡烛火焰中焰处收集烛灰，将烛灰进行热处理得到洋葱碳；将洋葱碳分散至单宁酸溶液中，加入三元胺，搅拌发生迈克尔加成反应和席夫碱反应后，得到单宁酸改性的洋葱碳；将单宁酸改性的洋葱碳分散于Tris溶液中，加入含减摩抗磨性能小分子的有机溶液，搅拌发生迈克尔加成反应后，得到功能化洋葱碳材料纳米添加剂。本发明制备得到了功能化洋葱碳纳米材料在润滑油中具有良好的分散稳定性，而且提高了机械部件的减摩抗磨性能，制备所用原料来源广泛，合成方法简单，适用范围广。