碳纳米管以其独特的结构、物理特点和巨大的潜在应用价值,自从1991年被发现以来就引起了人们广泛的关注.对其制备过程进行精确控制和获得一简单易行的对制备的碳纳米管进行结构鉴定的方法是碳纳米管研究的两个重要方向.该文以此作为出发点,利用最有希望作为大规模制备碳管技术的化学气相沉积法,对单、双壁碳纳米管制备的选择性、可控制性进行了研究;同时,利用碳纳米管结构信息研究重要手段之一的拉曼散射技术,对制备的单、双壁的共振拉曼谱进行了详细表征.全文共分为五章.第一章绪论部分简要概述了碳纳米管的发现、结构、性质、制备技术和当前存在的一些问题.在第二章中,我们利用浮动催化的化学气相沉积方法,以硫作为催化剂的促进剂,乙炔作为碳源,选择性地制取了双壁碳纳米管,并对其进行了结构表征.接下来,系统研究了各种制备工艺条件对碳纳米管样品的影响.通过改变这些条件并结合实验设备的改进,我们实现了对双壁碳纳米管产量、质量的大幅度提高或改善,并探讨了以此作为对双壁碳纳米管的直径分布进行调控的可行性.通过改进实验技术,我们实现了单根离散单壁碳纳米管的制备,并可使其在硅基底上形成无序网络结构,其特点是基底需承受的温度低,网络密度可以在大范围内随意调整等.以此为基础,通过施加电场,我们可以对沉积的单壁碳纳米管的取向进行一定程度的控制.在制备单根离散碳纳米管的过程中,我们还首次观察到了大比例(30﹪-50﹪)单壁碳纳米管环的存在.在第三章中,我们主要研究了单、双壁碳纳米管的共振拉曼光谱.与单壁碳纳米管相比,双壁碳纳米管的共振拉曼呼吸模显示了更为丰富和宽化的峰形特征,而其切向伸缩振动模式的分裂也变得更为明显.双壁碳纳米管的共振拉曼谱表现出强烈的能量依赖关系,采用不同的激发光源,可以对属性不同的双壁碳纳米管进行选择性的共振激发.与单壁碳管的共振拉曼谱类似,双壁碳纳米管的拉曼谱同样显示出温度依赖的特性,其呼吸模频率线性地依赖于温度的变化,而G带则呈现二次非线性的温度依赖关系;但双壁碳管温度依赖的拉曼谱的特殊之处在于,不同的呼吸模频率其线性依赖的温度系数并不相同,而是随着频移的增大而减小,研究显示,这主要与双壁碳管中层与层之间的作用力有关.我们进一步研究了单根双壁碳纳米管内管的拉曼谱,并对其进行了手性配对,由此决定的碳管直径和呼吸模频率间的对应关系为:ω<,RBM>=214.89/d<,l>,其中较小的关系系数α=214.89cm<-1 >反应了小直径碳管的高曲率和双壁碳纳米管大的层间距对其关系的影响.我们还测量了单根双壁碳纳米管的不同温度下的拉曼光谱,结果发现碳纳米管的电子态密度可以随着温度的变化而变化,上述过程将会导致大量碳纳米管样品的温度效应系数小于其实际系数的情况.我们对离散单、双壁碳纳米管的表面增强拉曼谱的研究则表明,其与正常拉曼谱在呼吸模的线宽、G带的峰形等方面存在小的差异.在第四章,我们探讨了不同条件下选择性制备一维的MgO纳米线和二维或三维的MgO纳米结构的可行性.第五章,结论.