本论文采用浮动催化化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管薄膜为原料，研究了基于单壁碳纳米管流体能量转化和可见光传感器件的构建、性能。同时，研究了化学气相沉积方法制备碳氮微纳米球的形貌、结构和性能。主要内容如下：　　 1.采用浮动催化CVD方法，以甲烷为碳源，二茂铁和硫的混合物作为催化剂，在1100℃的反应温度下制备了单壁碳纳米管膜。利用金刚石拉丝模进行定向处理，得到平行排列且密度合适的单壁碳纳米管束。发现定向较好的单壁碳纳米管束可以将一定高度落下的水的势能转化为电能，其转化效率可以达到11.6％。同时，我们发现碳管束回路中的电流对产生的开路电压具有调节作用，并通过管中载流子与水极性分子的耦合作用进行了分析和解释。　　 2.研究了种子生长方法得到的尺寸均匀的金纳米球、金纳米棒的紫外-可见吸收谱特性。发现将他们部分地修饰在碳纳米管薄膜表面后，在可见光的照射下，由于纳米金的表面等离子体共振特性，可以将光信号转化为沿碳管薄膜的温度梯度。由于温差电效应，在碳纳米管束的两端可以得到稳定的开路电压，实现了光信号到电信号的转换。同时，利用纳米金球与纳米金棒不同的光吸收特性，实现了碳纳米管可见光传感器件的波长敏感特性。　　 3.通过分步热解三聚氰胺，得到了热稳定性大于700℃的富氮碳氮前驱物。在此前驱物基础上，利用热蒸发化学气相沉积实现了碳氮微米球的可控大量制备，其直径可以通过调节载气流量进行调控。同时发现，通过控制反应产物的位置和温度，可以获得具有不同表面形貌的碳氮球。500℃承接的碳氮微米球具有光滑的表面，而350℃处获得的碳氮球体则具有粗糙且多孔的外形。EDX成分分析结果表明产物中的氮原子比含量超过50％。获得的碳氮微米球具有均匀的尺寸和较好的力学特性。实验结果对制备富氮碳氮微纳米结构以及催化剂载体的大规模制备方面有一定的意义。