随着纳米技术的飞速发展,纳米碳材料越来越受到人们的关注。由于碳原子具有良好的成键性能,碳元素组成的物质具有多种丰富的形貌和优良的性能。近年来,纳米金刚石、碳纳米管及其复合物、碳球等碳基材料受到了人们的广泛关注。碳纳米管以其高的长径比、良好的导电性、化学稳定性、热稳定性和力学性能而成为理想的场发射冷阴极材料之一。研究表明,将碳纳米管和其它材料复合后,将会获得场发射性能更加优异的材料。近几年来,碳纳米管复合物的研究已经成为碳纳米管应用研究的热点之一。在本文工作中,我们采用PECVD方法,通过对基片采用不同的预处理和选取不同的沉积参数,成功地合成了碳纳米管及碳纳米管/纳米金刚石复合物,并探讨了它们的生长机制和场发射性能;此外,我们还合成出树状碳纳米管和翅膀状碳纳米管,并探讨了不同形貌的碳纳米管生长机制及其场发射性能。由于碳纳米管具有独特的结构特点和稳定的化学性质,因此可以作为金属、无机材料、聚合物、以及生物分子的理想载体。金属铁、钴、镍等磁性纳米颗粒在空气中或酸性环境中是不稳定的,因此近年来人们一直在探索将硅、有机聚合物以及碳等作为纳米金属颗粒保护壳。然而,目前所面临的挑战是如何用一种简单的方法合成尺寸可控的碳包覆的金属纳米颗粒。在本文工作中,我们采用PECVD方法,合成出碳纳米管/碳包覆的铁纳米颗粒复合物,并研究了其磁学特性。在现代科学和技术中,空心碳球可以应用到很多行业中,如作为新型电极材料、气体储存材料、药物传输工具、催化剂的载体等。随着越来越多的科研工作者成功制备出空心碳球,其生长机制众说纷纭。在本文工作中,我们采用PECVD方法合成了非晶空心碳球,并探讨了其生长机制。