本文研究了单壁纳米碳管的化学气相沉积法(CVD)制备工艺，并运用透射电子显微镜(TEM)、X-ray能谱(EDS)与喇曼(Raman)光谱等分析手段，对产物及催化剂进行了表征。采用浸渍法、吸附沉淀法与溶胶凝胶法等制备了催化剂，并合成了单壁纳米碳管。优化了溶胶凝胶工艺，获得了一种性能优良的催化剂，制备出了较高产量的单壁纳米碳管，Raman光谱低频段明显的单壁纳米碳管的径向呼吸模式(Radial Breathing Mode，RBM)特征峰，进一步证实了这一结果。此外，还开发了一种高产量制备多壁纳米碳管束的新工艺。 研究结果表明，催化剂制备工艺对单壁纳米碳管的产量与产物形态具有关键的影响。本文所采用的柠檬酸法瞬时烧爆工艺制备的催化剂，颗粒小，载体与活性组分接触好，活性组分分散均匀，可望实现单壁纳米碳管的大规模制备。对催化剂进行掺钼处理表明，它可显著提高催化剂催化裂解甲烷合成纳米碳管的能力：作者在高温下进行了催化剂掺入金属钼的实验，得到了一种性能优异的催化剂，以此制备的多壁纳米碳管的呈束状分布，所得的粗产物与催化剂之间的重量比达15倍以上。但对于掺入钼酸铵的催化剂可提高单壁管产量的报道，本文实验结果并不支持这一结论。本文实验结果还显示、对于不同的催化剂，它们的最佳生长条件(如温度与气氛等)往往相差甚大，因而在优化生长条件时必须针对催化剂的个性进行具体的分析。