碳纳米管由于其大的比表面和优异的导电性能,因此在催化剂、复合材料等领域有广泛的应用前景,引起众多科研工作者的兴趣。目前,多壁碳管的制备已经相当成熟,已开始工业化制备,但是其应用研究及后处理工艺仍存在很多问题。 针对碳纳米管作为纳米材料载体这一应用领域,本论文主要研究了在不同形貌的碳纳米管表面负载不同的金属纳米颗粒。运用化学镀的方法,在成束状的碳管表面负载了镍（Ni）颗粒。结果表明,镍颗粒均匀分布在管壁上,直径为20～50nm。通过XRD和HRTEM分析发现,在碳管上负载的颗粒大部分为Ni的单晶体,只有少量的NiP₂和NiO存在。初步研究了该Ni/CNTs一维纳米复合材料在苯加氢方向的应用,并对化学镀时间分别为5、10、15min的Ni/CNTs在反应釜中对苯催化加氢的影响进行了比较。实验结果表明,所制备的Ni/CNTs在苯加氢时表现出比较好的催化性能。催化的性能与催化剂颗粒的分布和粒子尺寸有很大的关系,而催化剂颗粒的分布和粒子尺寸可以通过调节化学镀的时间加以控制。该方向的初步探讨为以后的深入研究打下了很好的基础。 论文还引入了另一种在碳管表面（经过硝酸预处理）负载Ni粒子的简易的方法:浸渍法。当由此法制备的Ni/CNTs依次经过干燥、N₂气氛中退火（不同时间）、N₂/C₂H₂混合气氛退火几个工艺后,Ni粒子依次发生了以下几个化学形态的变化:Ni（NO₃）₂→NiO（N₂中退火5min）→Ni（N₂中退火10-20min）→石墨包裹的Ni纳米晶。不同的处理条件（如干燥、不同气氛中退火等）涉及不同的化学态变化。当把这种方法应用于负载Fe化合物时,在同样的处理步骤中,Fe粒子也依次发生了以下几个化学形态的变化:Fe（NO₃）₃→Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO。通过XRD和HRTEM结果表明,该方法制备的负载在碳纳米管表面的粒子,纯度较高,结晶度好。通过不同的工艺步骤可控制制备所需的产物,工艺简便,有较好的工业应用前景。