本文对碳纳米管的制备、纯化、分散及其光电热等性质进行了系统的研究。制备了高度定向的碳纳米管,采用盐酸处理金属催化剂颗粒,超声振荡分散切断碳纳米管,不同孔径的滤纸多次过滤的方法,来提纯分散碳纳米管,得到管径与长度大小都比较一致,适合作性能检测的碳纳米管样品。对碳纳米管样品进行了拉曼、太赫兹和原子力显微镜测试。具体包括以下研究内容：(1)对碳纳米管的制备方法进行研究。为了采用化学气相沉积法(CVD, chemical vapor deposition)能制备较多的碳纳米管阵列,对CVD制备系统的构造进行改造,对制备碳纳米管的条件进行研究,得到大量制备碳纳米管的最佳条件。(2)对碳纳米管的提纯分散方法进行研究。碳纳米管提纯多采用稀酸处理金属催化剂颗粒,强酸氧化无定形碳,离心沉淀来提纯,采用机械搅拌法、超声波分散和分散剂分散三者综合的方法进行分散,这样得到的碳纳米管缺陷很多,并且耗时,耗量。本文对提纯和分散进行了研究,寻找到了一种采用水和乙醇超声分散,硝酸和盐酸酸处理的简单快捷的方法。(3)用拉曼光谱和太赫兹对一系列不同管径和长度的多壁碳纳米管(MWCNTs, multi-walled carbon nanotubes)进行拉曼光谱和太赫兹的测试和分析。在拉曼光谱方面：MWCNTs两个主要特征峰(D峰和G峰)峰强在其他条件相同的情况下,与MWCNTs的管径成正比,与长度成反比。G峰的频移与MWCNTs的管径和长度两个因素密切相关,与管径成反比关系(这与单壁碳纳米管的径向呼吸模有着一致的结果),与管长成正比关系,而D峰的频移受MWCNTs管径和长度的影响很弱。太赫兹谱图结果表明：在0.2-2.0THz内,多壁碳纳米管太赫兹吸收没有特征吸收峰,吸收强度随着频率的增加而增加,并可以拟合为不同斜率的直线,进一步研究得出MWCNTs在THz波段的吸收强度与MWCNTs的管径和长度成正比。折射率随着频率的增加而减小,成指数衰减,进一步研究我们得出管径是影响其折射率的一个重要因素,而长度对其影响不大。(4)碳纳米管的高热导率是其优异性能的一个重要方面,总结微纳米材料的各种测试方法,用扫描热显微镜对碳纳米管进行热测试,获得相应的形貌图和热图,计算其部分区域的热导率。(5)利用原子力扫描显微镜(AFM)对碳纳米管进行形貌分析,采用半接触模式得到其形貌图,并与SEM形貌图对比,寻求两种方法的优点和缺点,在此基础上采用接触模式,测量其扩散电阻,得到扩散电阻图像,计算其电阻。