最近，中科院金属研究所科研人员对SiOx催化剂的状态和单壁碳纳米管（SWCNT）的生长机理进行了深入研究，在非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究方面取得新进展。

　　SWCNT的发现被认为是纳米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由单层石墨片卷曲而成的一维无缝管状物。根据卷曲方式的不同，SWCNT可以呈现金属或半导体特性。对于半导体性SWCNT，禁带宽度与SWCNT直径成反比。目前，SWCNT主要可由电弧放电、激光蒸发和化学气相沉积(CVD)等方法制备。然而，所有方法制备得到的样品均为不同直径、长度和导电属性SWCNT的混合物，这主要是由于人们对SWCNT的生长机理缺乏全面、深入的认识，故而尚未找到对SWCNT精细结构调控的有效手段。

　　SWCNT的制备通常需要铁族金属Fe、Co、Ni等作为催化剂，并且在五六年以前，人们一直认为只有铁族金属才能生长SWCNT，因为其具有较强的催化分解碳源能力、合适的碳溶解度和石墨化碳能力。前期的实验和理论研究均表明，催化剂是控制SWCNT结构的最重要因素之一。自2006年以来，科研人员研究发现除铁族金属以外，Au、Cu、Pt、Pd、Mn、Zn、Mg等金属在适当的条件下也能生长SWCNT。然而，SWCNT中的金属催化剂很难完全去除，这些金属催化剂的残存会影响SWCNT的本征性质（如电学、磁学、热学性质和化学反应性、生物毒性等），并为其在纳电子器件和生物医学等领域的实际应用带来障碍。文献中有少量利用Si、Ge等半导体纳米颗粒为催化剂生长SWCNT的报道，但是存在SWCNT产率低、质量差和工艺复杂等缺点。