碳纳米管及石墨烯等新型碳纳米材料因其具有比表面积大、稳定性好和电导率高等特点，是一种理想的金属纳米粒子载体材料。可为金属纳米粒子的生长提供较多的活性位点，为纳米粒子的生长提供反应场所进而限制金属粒子的团聚，提高金属粒子的分散度。因此，新型碳纳米材料和金属纳米粒子的有效复合不仅可以发挥各自的优异性能，同时还能达到奇特的协同效应。所以，研制新型碳纳米材料负载金属催化剂具有重要的理论意义和实用价值。　　本论文在不添加还原剂的条件下，研究采取化学气相沉积(CVD)方法制备多壁碳纳米管(MWCNTs)负载纳米镍(Ni)的催化剂。并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)等分析手段对合成的催化剂进行表征。研究表明，多壁碳纳米管上的Ni纳米粒子的平均粒径为8.6nm，且Ni@MWCNTs复合催化剂对4-硝基苯酚的还原具有很高的催化活性。　　研究碳纳米管的功能化处理对其复合催化剂的性能影响，使用TEM、XRD、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线能谱(EDS)等表征手段，表征未氧化处理与混酸处理的多壁碳纳米管及其与金属钯(Pd)复合催化剂的形貌、晶相和成分，考察不同功能化处理的复合材料对苯甲醇选择性氧化的性能，结果表明经混酸处理能使MWCNTs的表面含有大量的含氧基团，促进Pd纳米粒子在碳纳米管上的分布，提高了催化剂氧化苯甲醇的选择性以及转化率。　　研究简单的微波辅助多元醇还原法合成石墨烯负载铂（Pt/石墨烯）电催化剂。利用XRD、TEM和FT-IR等分析手段研究了催化剂的结构、形貌和性能。结果表明石墨烯上的Pt纳米粒子分散均匀且平均粒径为2.5nm，且在酸性环境中Pt/石墨烯复合电催化剂作为甲醇氧化催化剂比商业Pt/C催化活性高出2.06倍。