本發(fā)明涉及單壁和多壁碳納米管(CNT)、官能化的CNT和性能受控的碳納米管復(fù)合材料，涉及由預(yù)制備的催化劑顆粒和碳源在有試劑和添加劑存在下氣霧合成單壁和多壁碳納米管、官能化的CNT和性能受控的碳納米管復(fù)合材料的方法，涉及由其組成的功能、基質(zhì)和復(fù)合的材料以及在連續(xù)和分批CNT反應(yīng)器中由其制備的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。本發(fā)明允許CNT合成、其純化、摻雜、涂覆、混合以及沉積等工藝的全部或部分組合在一連續(xù)的工序中，并且其中催化劑合成、CNT合成、及其官能化、摻雜、涂覆、混合以及沉積可被分別控制。