自1991年,日本科学家Iijima发现了多壁碳纳米管（MWNTs）之后,碳纳米管因为其独特的结构,机械性质和电学性质引起了各界人士极大的兴趣。主要的制备方法有:电弧放电法、激光蒸发法、化学气相沉积法。其中化学气相沉积法可用来大批量生产碳纳米管。碳纳米管由于尺寸小、机械强度高、比表面积大、电导率高、界面效应强、化学和热稳定性高,所以在平板显示器、超级电容器、生物传感器等方面得到了广泛的应用。本论文利用低压化学气相沉积系统,分别以酞菁铁和乙炔为碳源制备出了高度定向与非定向的多壁碳纳米管,并将其成功应用于超级电容器和场发射阴极以及生物传感器中,在碳纳米管的应用方面作了初步的尝试。本论文主要分为五章,主要内容如下:第一章介绍了碳纳米管的发现、分类和性质以及主要制备方法,综述了碳纳米管在超级电容器电极材料、场发射显示器件以及生物传感器等方面的应用。第二章利用两套低压化学气相沉积系统分别制备出高度定向、非定向碳纳米管。高度定向直立碳纳米管是以金属有机化合物酞菁铁(phthalocyanine,FePc,FeC₃₂N₈H₁₆)为碳源,以氩气、氢气为载气,在石英片和硅片基底上采用卧式低压化学气相沉积系统合成。非定向碳纳米管是以乙炔（acetylene,C₂H₂）为碳源,以氢气为载气,在镍片、石墨片等基底上利用立式化学气相沉积系统制得。研究了不同的基底和气体流量比对碳纳米管形貌的影响。第三章本章主要研究了以低压化学气相沉积系统生长的碳纳米管为电极,以聚乙烯醇-氯化钾凝胶为电解质组装成电容器的电化学性能。研究了不同的碳纳米管,以及不同的电解质浓度等对电容器性能的影响。以聚乙烯醇-氯化钾为电解质我们得到了非常理想的双电层电容器,且电容量受充放电次数影响较小。第四章利用电泳工艺,将低压化学气相沉积系统生长的碳纳米管沉积到印有导电银浆的ITO玻璃上,制作场发射阴极。研究了不同系统生长的碳纳米管,不同氧化处理方式对制备出的场发射阴极性能的影响。在合适的碳管密度下,具有更大长径比的碳纳米管场发射性能更好;硝酸氧化处理后的碳纳米管比双氧水氧化处理的碳纳米管场发射性能好。第五章主要是采用1-芘丁酸琥珀酰胺酯（PASE）修饰的碳纳米管为工作电极,对血红蛋白的电化学行为进行研究。通过对Au/Hb/PASE/MWNTs的光谱分析和电化学测试,结果表明该修饰方法保持了Hb的天然结构和生物活性。该修饰电极对Hb有很好的电化学响应,可用于血红蛋白的检测,并且成功地检测了血液中的血红蛋白含量。