在本文中,首先利用不同制备方法得到了具有不同粒径分布的金属铜催化剂,并且利用这些催化剂分别进行了碳纤维的合成实验,研究了纳米金属铜催化剂的粒径对其所催化生长的碳纤维的生长形貌产生的影响,考察了反应温度对碳纤维生长习性的影响;通过对不同生长阶段的碳纤维的形态的考察,研究了具有多种生长模式的多枝状碳纤维的生长机理并建立生长模型;利用氢气对纳米金属颗粒表面的重构作用,研究了氢气的引入对具有高浓度Y型形貌特征的碳纤维生长的影响;利用对纳米螺旋碳纤维以及催化剂的高分辨透射电镜分析,研究了纳米螺旋碳纤维的生长机理。