碳纳米管作为一种新型的准一维功能材料,具有极大的比表面积和长径比,这种独特的结构,使其具有优良的力学、热学、光学、催化等性能,是理想的复合材料增强体。但由于碳纳米管具有很强的范德华力,很难以在基体中均匀分散和有效结合,从而限制了其应用范围。因而,开辟出一条新颖而有效的复合制备路线意义重大。本文以铜及其氧化物作为基体,将碳纳米管与其在分子水平复合,制备出具有优异性能的Cu20/CNTs复合球和Cu/CNTs复合块体材料。并研究复合材料的微观结构、催化、力学、热物理性能,分析相关复合机理。经混酸纯化碳纳米,改善了碳纳米管的亲水性和在水溶液中的分散性能,在其表面引入丰富的活性基团,接下来利用明胶的加入进一步解决了碳纳米管难以分散在基体的问题。在此基础上,采用溶液法原位制备了氧化亚铜内嵌碳纳米管复合球,并对产品进行了形貌分析和性能检测。SEM和TEM结果表明：碳纳米管均匀嵌镶在基体中；分析得到：复合球尺寸大小受到摩尔配比浓度、反应温度和氢氧化钠滴定速度的影响；差热(DSC)分析结果表明：碳纳米管有效提高了氧化亚铜对高氯酸铵(AP)的热催化性能,且高氯酸铵分解温度随复合球粒径减小而降低；研究了氧化亚铜内嵌碳纳米管复合球对对硝基苯酚的光催化性能,结果表明：复合球对对硝基苯酚溶液的光催化降解能力要优于氧化亚铜。另外,探讨了碳纳米管与基体复合机理,初步认为：明胶在碳纳米管和铜离子之间起到桥梁作用,促使铜离子在其表面吸附沉积。氧化亚铜内嵌碳纳米管复合球经还原及热压烧结得铜／碳纳米管(Cu/CNTs)复合块体材料,并对复合块体材料进行了形貌分析和性能检测。SEM和TEM结果表明：经还原后碳纳米管仍均匀嵌镶在基体中；复合材料的硬度有所提高；复合材料的摩擦系数和磨损失重相比于纯铜分别有大幅度下降,这是由于碳纳米管分散在铜基体中,起到了承载和传载作用,阻止了在干摩擦过程中铜晶粒的脱落；复合材料的平均热膨胀系数比纯铜下降了15%,电导率略有降低。此外,研究了不同温度热压对复合材料的性能的影响。最后,对性能较好的材料进行热轧,透射结果表明碳纳米管被紧紧的包裹在铜基体中。