本文针对新疆自治区丰富的石油和天然气资源特点，提出由石油重油，天然气和煤焦油大量制备多品种纳米炭材料的工艺路线，在获得中试化生产纳米炭材料工艺参数的基础上，通过放大设计采用连续催化裂解法在500 -1300℃温度条件下催化裂解制备大批量、高质量的纳米炭材料，进行纳米炭材料的工业化生产及其应用的研究。 研究表明：分别以煤焦油，混苯、重芳烃、天然气为原料可制备不同形态的纳米炭材料。由混苯、重质芳烃、煤焦油为原料制备纳米碳纤维时，以二茂铁作为催化剂的活性温度为1150-1250℃。以天然气作为碳源，在反应温度为800℃时制备纳米碳纤维，产物的收率随着碳源反应的时间增加而增大。催化剂对纳米碳纤维的生长起主导作用，只有当催化剂的浓度达到一定浓度时，才能长出纳米碳纤维。硫的加入对纳米碳纤维的生长有促进作用。 纳米碳纤维添加到橡胶材料中，邵氏硬度提高了1A，300％定伸强度最多提高了1.1 MPa，磨耗量降低了30％。由于纳米碳纤维本身的高强、高韧和自润滑性能，在摩擦的过程中剥落的纳米碳纤维覆盖在材料磨损表面，能起到降低摩擦系数和磨损率的作用。纳米炭材料作为锂电池负极材料的电化学性能比容量(290-300 mAh/g)，循环稳定性和首次循环效率(95％)远高于通用石墨类负极材料(90％)。