由于碳纳米管(CNTs)和纳米结构金属氧化物具有许多非凡的物理化学性质,使得其在过去的二十年中被广泛研究,并被应用于光催化和能量储存等的工业应用中。其中,科研工作者还致力于将这两类材料制造成CNTs/金属氧化物纳米复合材料,旨在将这些材料的内在特性协同整合到新的混合材料中,从而改善性能进一步拓展应用领域。近些年来在大多数这些纳米复合材料中,电缆状护套纳米结构已被广泛制备出来。其中CNTs用作金属氧化物的核心载体,而后者通常填充空腔,和/或通常制备为覆盖层。同时,金属氧化物成分大多以纳米颗粒形式存在。尽管如此,人们已经认识到金属氧化物显示出与形状/尺寸有关的特性。因此,为了大大提高金属氧化物/CNTs纳米复合材料的物理和化学性能,异质的纳米金属氧化物结构的合成并与CNTs组成纳米复合材料的长期以来一直是人们感兴趣的主题。本论文尝试通过一步水辅助常压化学气相沉积(CVD)工艺在不锈钢网上同时生长由类石墨烯状的超薄金属氧化物纳米片(MONs)和碳纳米管组成的3D分层多孔结构的的复合物。具体研究工作和结论如下:一、了解工艺参数对采用微量水助热氧化法在不锈钢丝网上直接制备大面积、超薄的透明/半透明的金属氧化物纳米片(MONs)的影响。实验结果表明生长温度为1100?C是最佳生长温度,并且当生长时间超过1小时,金属氧化物纳米片由独立的二维结构变成三维的类金属氧化物纳米花状结构。推测了MONs的生长机理。二、以甲烷为碳源和不锈钢丝网为基底,通过一步水辅助化学气相沉积法在常压CVD炉里面合成出三维的CNTs/MONs复合物。首先确定了优化后的最佳反应温度为1100?C,接着探究了反应时间对生长的碳纳米管和金属氧化物形貌的影响。推测了MONs/CNTs复合物的生长机理。三、此外,通过水辅助CVD法,我们尝试用三聚氰胺为碳源和氮源、二茂铁为催化剂合成出新的碳纳米/微米结构,包括形状规则的碳微球(CSs)和垂直定向排列的碳纳米管阵列(VACNTs)。研究表明当三聚氰胺和二茂铁左右分放在石英舟,反应温度为700~800?C能合成出形貌规则的碳微球。而当三聚氰胺均匀平铺在二茂铁上时,在900?C能合成出垂直定向的规则排列的碳纳米管阵列。