1.一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，采用物理沉積方法在單壁碳納米管網(wǎng)絡上可控沉積過渡金屬和碳，通過升溫速率50～1500℃/s快速加熱使金屬納米顆粒在單壁碳納米管上形成超細納米線，后以物理沉積的碳作為固態(tài)碳源，經(jīng)50～1500℃/s快速升溫至高溫1000～2500℃，再以50～1500℃/s降溫使超細金屬納米線作為催化劑，以切線模式形核生長與其徑向尺寸相同的單一直徑碳納米管。
2.按照權利要求1所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，該方法通過調(diào)控物理沉積中的工藝參數(shù)，結(jié)合快速加熱過程中升溫速率和最高加熱溫度的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)超細金屬納米線的直徑和所生長碳納米管的直徑及管壁數(shù)的調(diào)控，獲得不同直徑的碳納米管；在調(diào)節(jié)快速加熱的升溫速率、最高溫度、過渡金屬與碳的相互作用下，使碳納米管直徑尺寸在2～15nm、管壁數(shù)在1～20層范圍內(nèi)可調(diào)。
3.按照權利要求2所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，通過調(diào)控物理沉積過程中過渡金屬的沉積量和快速加熱的最高溫度來調(diào)控超細金屬納米線的徑向尺寸，實現(xiàn)碳納米管的直徑在2～15nm范圍內(nèi)可調(diào)；其中，調(diào)控物理沉積過程中過渡金屬沉積量的工藝參數(shù)為：沉積功率2～50w和沉積時間50～500s。
4.按照權利要求2所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，物理沉積方法為離子束濺射、磁控濺射或熱蒸發(fā)，物理沉積的過渡金屬與碳不能形成穩(wěn)定化合物，且具有高熔點，過渡金屬為ru、rh、nb、mo、w、re或ta，其在碳納米管的管間限域誘導作用下，形成超細金屬納米線，其直徑為2～15nm，長徑比為1.5～10。
5.按照權利要求2或4所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，通過選擇不同溶碳能力的過渡金屬、調(diào)控碳的沉積量和快速加熱的速率來調(diào)控生長碳納米管的管壁數(shù)在1～20層范圍內(nèi)可調(diào)；其中，調(diào)控碳沉積量的工藝參數(shù)為：沉積功率5～60w和沉積時間200～5000s。
6.按照權利要求1所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，所使用單壁碳納米管網(wǎng)絡為高質(zhì)量(ig/id＞120)單壁碳納米管網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡誘導金屬形成超細納米線，在沉積過渡金屬和碳及后續(xù)快速高溫加熱后能保持自支撐結(jié)構。
7.按照權利要求1所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，該方法在1～10秒內(nèi)實現(xiàn)管壁數(shù)和直徑可控單一直徑碳納米管的快速制備，碳納米管的生長時間為1～10s，獲得長徑比在3～103范圍內(nèi)可調(diào)的碳納米管。
8.按照權利要求1所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，該方法使用不同金屬做催化劑，并通過調(diào)控沉積金屬的量、快速升降溫速率、最高加熱溫度，實現(xiàn)單一直徑單壁碳納米管的可控制備，在此基礎上進一步通過結(jié)合氣相刻蝕提高單一直徑碳納米管的結(jié)構均一性，選擇性生長單一導電屬性/手性的單壁碳納米管。
9.按照權利要求8所述的一種快速可控制備單一直徑碳納米管的方法，其特征在于，氣相刻蝕引入具有合適化學反應活性的刻蝕性氣體，包括nh3、co2、no2、h2o或so3，選擇性去除化學反應活性高的金屬性碳納米管，獲得單一帶隙的半導體性單壁碳納米管或單一手性的單壁碳納米管。