碳纳米螺旋具有特殊的电磁学、光学、机械及热学等特性，受到研究者广泛的关注。但是，当前在合成超高纯度的碳纳米螺旋及其形貌、结构控制等方面仍然存在一些问题。通常，合成产物中碳纳米螺旋的纯度较低、形貌选择性和重复性差。

    一些研究表明，碳纳米螺旋的生长对催化剂的粒子尺寸非常敏感，小粒径且粒径分布窄的催化剂有利于合成高纯度的碳纳米螺旋，但是传统的催化剂制备方法较为粗糙，难以重复获得超纯的碳纳米螺旋，也无法深入研究碳纳米螺旋生长对催化剂粒子尺寸的依赖性。

    在国家自然科学基金委、中科院和煤化所的大力支持下，煤转化国家重点实验室903组的科研人员采用原子层沉积（ALD）方法制备了CuO粒子膜，可还原得到窄尺寸分布的Cu纳米粒子，能够催化生长接近100%纯的碳纳米螺旋。并且通过调节ALD的沉积次数，能够有效控制铜纳米粒子的尺寸，可以分别催化生长细直纤维（5-35 nm）、碳纳米螺旋（50-80 nm）和粗直纤维（100-200 nm）。基于实验和计算结果，详细探讨了不同碳纳米结构对催化剂尺寸依赖的生长机理，这为制备高纯碳纳米螺旋提供了重要信息，同时证明ALD是相当有效的控制纳米粒子尺寸及尺寸分布的方法，可以便于研究尺寸依赖的催化行为，相关结果于近日被国际著名期刊ACS Nano接受发表。