碳纳米管根据石墨烯片的层数简单分为：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。两者的不同之处主要体现在：

1、发现时间差

1991年，日本NEC公司基础研究实验室电子显微镜专家饭岛澄男在高分辨率透射下观察C60结构时电子显微镜下，他偶然发现直径为4-30nm，长度为μm，管壁上有石墨结构。多层碳分子，这就是当今广泛关注的碳纳米管。然而，饭岛澄男当时发现的并不是单壁碳纳米管。最小层数为2层，称为双壁碳纳米管。1993年，NEC和IBM的研究团队同时成功合成了单层碳纳米管（SWCNT）。

2、结构不同

多层碳纳米管是由多个六角形碳原子晶格的同轴圆柱表面套筒构成的空心小管，而单壁碳纳米管仅由一个碳圆柱表面组成。这种管状结构的壁由类似于石墨片的六边形网格组成。六边形网格的交点就是碳原子所在的位置，每个碳原子都与周围的碳原子相邻。同时，管子的两端（端盖）由五边形碳环组成的多边形结构封闭。

3、制备方法不同

单壁碳纳米管具有巨大的潜在应用前景，单壁碳纳米管的研究已经取得了很大进展，但单壁碳纳米管的规模化生产和可控生长尚未实现。洪武纳米正在向大规模技术迈进。随着基础研究和应用研究的不断深入和拓展，对单壁碳纳米管的需求将越来越大，对结构也提出越来越高的要求。如何实现单壁碳纳米管的规模化生产 如何控制单壁碳纳米管的直径、长度和螺旋度成为洪武纳米技术研发部门的研究重点。目前制备单壁碳纳米管的方法主要有电弧放电法、化学气相沉积法(CVD)和激光蒸发法。

多壁碳纳米管的主要合成方法是化学气相沉积法。其基本原理是含有碳源（C6H6、C2H2、C2H4）的气体流过催化剂表面时分解生成碳纳米管。

4、净化方式不同

单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的性质不同，因此其纯化方法也不同，并且由于不同的制备方法和测试条件引入不同的杂质，因此根据具体的制备方法，纯化方法也有所不同。大致可分为物理方法和化学方法。目前最可行的物理方法是过滤法。化学提纯方法主要有气相氧化、液相氧化等。

单壁碳纳米管的纯化

碳纳米管一般采用电弧放电、激光蒸发、催化热解等方法制备，制备的产品含有无定形碳、催化剂等杂质，需要进行纯化。纯化方法一般包括物理方法和化学方法。对于不同的制备方法，纯化方法也不同。例如，采用电弧放电法制备的单壁碳纳米管原始样品的纯度约为50%，杂质主要包括：无定形碳、金属催化剂和石墨颗粒。对于所含的杂质，有以下纯化方法：

(1)将单壁碳纳米管样品在酒精中浸泡24小时，去除样品中的有机杂质；

(2)将浸泡后的单壁碳纳米管样品用3MHNO3溶液回流煮沸30h，目的是剥离和氧化单壁碳纳米管上附着的碳颗粒和无定形碳，同时去除金属催化剂；

(3)将样品在30% H202中煮沸15分钟，进一步氧化样品中残留的碳杂质；

(4)将样品置于pH为10～11的NaOH溶液中，超声振荡2小时，利用氢气和氧根离子与碳质碎片结合，剥离掉两步中产生的碳质碎片(2) (3)将其附着在碳管束表面上方，得到表面洁净的单壁碳纳米管样品。

(5)在Ar气氛保护下将样品在900℃下加热1h。上述各步骤完成后，用去离子水冲洗样品至中性并过滤。

上述纯化方法。可有效去除单壁碳纳米管原始样品中的无定形碳和金属催化剂颗粒。纯化后的样品纯度可超过95%，收率约35%，且工艺简单、耗时少。

5、参数不同

纳米单壁碳管，外径2纳米，长管5-20UM，短管1-2UM。

纳米双壁碳管，外径2纳米，长管5-20UM，短管1-2UM。

纳米多壁碳管，外径10-30纳米、30-60纳米、60-100纳米，长管5-15UM，短管1-2UM。

6、应用不同

目前，SWCNT单壁碳纳米管在场效应晶体管、单分子器件以及各种化学、物理、生物传感器等方面具有潜在的应用前景，并取得了很多成果。

MWCNT多壁碳纳米管主要应用于催化剂载体、纳米电子元件、场效应发射材料、聚合物增强剂等。