纳米碳管(CNTs)作为一种新型碳材料,具有很好的力学性能、独特的物理化学性质、电学性质和很强的热稳定性,在电子材料、复合材料增强剂、储氢等方面具有潜在的应用价值。合成碳纳米管必需的三要素为:碳源、热源、催化剂,而催化剂具有核心作用,催化剂的种类和性能直接决定了合成碳纳米管的产量和形貌。　　 本文采用V型热解火焰法合成碳纳米管,重点从催化剂角度着手,研究Fe(CO)5和Fe-Mo双金属氧化物做催化剂催化合成碳纳米管的情况。主要考察合成温度、取样方式、取样时间、气体浓度、催化剂制备条件等反应条件对碳纳米管产量和形貌的影响,以获得大量形态单一、直径均匀、管径细小的CNTs为目的,得出最佳的实验工况。　　 结果表明:Fe(CO)5做催化剂,外部基板取样效果理想,碳纳米管的产量和形貌较好,但管径普遍较大。而Fe(CO)5内部取样得到了管径细小的碳纳米管,最细管径达8～10nm,但管的产量较低。Fe(CO)5内部取样的最佳实验工况为:合成温度950℃,CO流量0.4L/min,取样时间5min。实验证明单金属催化剂中加入第二种组分Mo能够有效提高催化剂活性,Fe-Mo双金属催化剂内部取样得到的碳纳米管产量和形貌都较好,说明此种催化剂比较适合在高温下合成碳纳米管。最佳实验条件为:催化剂煅烧温度600℃,合成温度900℃,取样时间10min。通过对取样方式的改进:对催化剂在无碳源的情况下进行预热,实验结果还得到了比较典型的定向碳纳米管阵列。不同催化剂催化合成碳纳米管的最佳生长条件不同,也突出了催化剂的核心作用。