1.一种产生纤维状固体碳簇的方法，所述方法包括：
在具有预定粒度的金属存在下使碳氧化物与气态还原剂反应以引起所述金属的表面上纤维状固体碳簇的生长；以及
使所述纤维状固体碳簇与所述金属的所述表面分离；
其中所述碳氧化物和所述气态还原剂是在所述金属存在下持续预定时间、在预定温度下并且在预定压力下。
2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在使所述碳氧化物与所述气态还原剂反应之前还原所述金属以提供大致上不含氧化物的表面。
3.如权利要求2所述的方法，其中在使所述碳氧化物与所述气态还原剂反应之前还原所述金属包括在约450℃与约1,000℃之间的温度下还原所述金属。
4.如权利要求1所述的方法，其中使碳氧化物与气态还原剂反应包括使二氧化碳与气态还原剂反应。
5.如权利要求1所述的方法，其中在金属存在下使碳氧化物与气态还原剂反应包括使固定金属催化剂结构上的碳氧化物反应。
6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括通过离子轰击、蚀刻、氧化、还原、退火、淬火和再结晶中的至少一种处理所述金属的表面。
7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将所述金属运输通过反应区，其中所述碳氧化物和所述气态还原剂的至少一部分被安置于所述反应区内；以及
将所述金属运输通过用于从所述金属的所述表面去除所述纤维状固体碳簇的装置。
8.如权利要求1所述的方法，其中使所述纤维状固体碳簇与所述金属的所述表面分离包括机械地和化学地改变所述金属的表面中的至少一种。
9.如权利要求8所述的方法，其中机械地改变所述金属的表面包括刮、振动、振荡或将高速空气引导至所述纤维状固体碳簇与所述金属的所述表面之间的界面中的至少一种。
10.如权利要求8所述的方法，其中化学地改变所述金属的表面包括使所述纤维状固体碳簇与包含水、醇或酸中的至少一种的溶剂相接触。
11.如权利要求1所述的方法，其进一步包括通过冷轧、热轧、回火、淬火、退火或沉淀硬化中的至少一种来形成所述金属。
12.如权利要求1所述的方法，其进一步包括使至少一个官能团与所述纤维状固体碳簇反应以功能化所述纤维状固体碳簇。
13.一种用于产生固体碳林状物的反应器，其包括：
金属催化剂；
用于促进碳氧化物的还原以在所述金属催化剂的表面上形成固体碳林状物的装置；以及
用于从所述金属催化剂的所述表面去除所述固体碳林状物的装置。
14.如权利要求13所述的反应器，其中所述用于促进碳氧化物的还原的装置包括传送机，所述传送机被构造成将所述金属催化剂连续地运输通过反应区至所述用于从所述金属催化剂的所述表面去除所述固体碳林状物的装置。
15.如权利要求14所述的反应器，其中所述传送机的第一部分被安置于所述用于促进碳氧化物的还原的装置内并且所述传送机的第二部分被安置于所述用于从所述金属催化剂的所述表面去除所述固体碳林状物的装置内。
16.如权利要求13所述的反应器，其中所述用于促进碳氧化物的还原的装置包括被构造成独立地操作的多个反应器区段。
17.如权利要求13所述的反应器，其中所述用于从所述金属催化剂的所述表面去除所述固体碳林状物的装置包括用于搅拌所述金属催化剂、振荡所述金属催化剂、振动所述金属催化剂、刮所述金属催化剂表面、擦所述金属催化剂表面和使所述金属催化剂与溶剂相接触中的至少一种的装置。
18.如权利要求13所述的反应器，其中所述金属催化剂被构造成限定通过所述反应器的曲折路径。
19.一种产生固体碳林状物的方法，其包括：
将催化剂表面放置于反应腔室中；
将所述催化剂表面在还原气氛中持续预定调理时间加热至预定反应温度和预定反应压力；
将携带碳氧化物的气态反应物引入所述反应腔室的所述还原气氛中以形成反应气体混合物；
使所述催化剂表面暴露于所述反应气体混合物持续预定暴露时间以在所述催化剂表面上产生所述固体碳林状物；
在所述预定暴露时间过程中维持所述反应气体混合物中的反应气体的浓度；
在所述预定暴露时间过程中将所述反应气体混合物中的水蒸汽的浓度控制至预定水平；以及
从所述反应腔室中去除所述固体碳林状物。
20.如权利要求19所述的方法，其中在还原气氛中加热所述催化剂表面包括还原所述催化剂表面持续足以充分地还原所述催化剂表面上的任何氧化物的一段时间。
21.如权利要求19所述的方法，其中从所述反应腔室中去除所述固体碳林状物包括：
将第一气体混合物引入所述反应腔室中以功能化所述固体碳林状物；
从所述反应腔室中去除所述第一气体混合物；以及
将第二气体混合物引入所述反应腔室中以冷却所述反应腔室。
22.一种产生预先选定形态的碳纳米管的方法，所述方法包括：
调理金属催化剂以获得所需化学组成的表面结构；
将所述金属催化剂引入反应器中；
将反应器净化以去除氧；
使还原气体流入所述反应器中；
在所述还原气体存在下加热所述金属催化剂以还原所述金属催化剂的表面上的金属氧化物并且提供具有所述所需化学组成的大致上不含氧的表面；
在所述金属催化剂和所述还原气体存在下使气态碳氧化物反应；以及
控制反应器温度、反应器压力、反应气体组合物和所述金属催化剂对所述气态碳氧化物和所述还原气体的暴露时间中的至少一个以产生所述选定碳纳米管形态。
23.如权利要求22所述的方法，其中调理金属催化剂包括将具有预先选定的化学和表面结构的钢催化剂引入所述反应器中。
24.如权利要求22所述的方法，其中将所述金属催化剂引入反应器中包括将不同化学组成的至少两种催化剂表面结构引入所述反应器中。
25.如权利要求22所述的方法，其中将所述金属催化剂引入反应器中包括将至少一种固体催化剂表面安装至所述反应器。
26.如权利要求22所述的方法，其中将所述反应器净化以去除氧包括置换大致上所有来自所述反应器的空气。
27.如权利要求22所述的方法，其中使还原气体流入所述反应器中包括使氢和甲烷中的至少一种流入所述反应器中。
28.如权利要求22所述的方法，其中在所述还原气体存在下加热所述金属催化剂包括通过控制所述还原气体的流速和所述还原气体的温度中的至少一个来控制所述金属催化剂的温度。
29.如权利要求22所述的方法，其中在所述还原气体存在下加热所述金属催化剂包括控制所述还原气体的流速和所述金属催化剂对所述还原气体的暴露时间。
30.如权利要求22所述的方法，其中在所述金属催化剂存在下使气态碳氧化物反应包括在所述金属催化剂存在下使二氧化碳反应。
31.如权利要求22所述的方法，其进一步包括在于所述还原气体存在下加热所述金属催化剂之前氧化所述金属催化剂的所述表面持续预定时间。
32.如权利要求22所述的方法，其中控制所述金属催化剂对所述气态碳氧化物和所述还原气体的暴露时间包括控制所述气态碳氧化物的流速和控制所述还原气体的流速中的至少一个。
33.一种产生碳纳米管的方法，所述方法包括：
在包括金属催化剂的反应器中提供还原气体；
在所述还原气体存在下加热所述金属催化剂以形成大致上金属氧化物的表面；
在所述金属催化剂存在下使碳氧化物反应以形成碳纳米管；以及
从所述表面去除所述碳纳米管。
34.如权利要求33所述的方法，其进一步包括将所述金属催化剂放置在传送机上。
35.如权利要求33所述的方法，其中在所述金属催化剂存在下使碳氧化物反应包括在所述金属催化剂存在下使二氧化碳与所述还原气体反应。
36.一种物质组合物，其包含：
多个主要固体碳纤维，其包含具有至少约50:1长径比的总体上圆柱形纤维，其中所述主要固体碳纤维具有大致上相同长度，其中所述主要固体碳纤维被定向为垂直于在其上形成所述主要固体碳纤维的催化剂表面并且其中所述主要固体碳纤维大致上平行于彼此；以及
多个第二固体碳纤维，其包含具有比所述主要固体碳纤维的平均直径更小平均直径的总体上圆柱形纤维，其中所述第二固体碳纤维交错穿过所述主要固体碳纤维，并且其中所述第二固体碳纤维具有随机定向。
37.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个主要固体碳纤维包含多壁碳纳米管。
38.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个主要固体碳纤维包含石墨碳纤维。
39.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个第二固体碳纤维包含单壁碳纳米管。
40.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个主要固体碳纤维包含双壁碳纳米管。
41.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个主要固体碳纤维包含三壁碳纳米管。
42.如权利要求36所述的物质组合物，其中所述多个主要固体碳纤维包含多壁碳纳米管。
43.一种产生如权利要求36所述的物质组合物的方法，所述方法包括：
将催化剂安置于反应器中；
使具有预定组成、包含至少一种气态碳氧化物、至少一种还原剂和水的反应气体流流经所述反应器以便使所述反应气体流与所述催化剂相接触；
维持预定反应温度和预定反应压力持续预定时间以形成选定物质组合物；
从所述反应器中去除所述催化剂和所述物质组合物。
44.一种产生固体碳林状物的方法，其包括：
将催化剂表面安置于反应腔室中；
将所述催化剂表面在包含至少一种还原剂的还原气氛中持续预定调理时间加热至预定反应温度和预定反应压力；
将气态碳氧化物反应物引入所述反应腔室的所述还原气氛中以形成反应气体混合物；
使所述催化剂表面暴露于所述反应气体混合物持续预定反应时间以在所述催化剂表面上产生固体碳林状物；
在所述预定反应时间过程中维持所述反应气体混合物中的反应气体的浓度；
在所述预定反应时间过程中维持所述反应气体混合物中的预定水蒸汽浓度；以及从所述反应腔室中去除所述固体碳林状物。
45.一种产生碳纳米管的方法，其包括：
调理催化剂以形成选定化学组成的表面结构；
将所述催化剂安置于反应器中；
将所述反应器净化以去除氧；
将还原剂引入至所述反应器；
在所述还原剂存在下加热所述催化剂以还原所述催化剂的表面上的金属氧化物并且提供具有所述选定化学组成的大致上不含氧的表面；
在所述催化剂和所述还原剂存在下使气态碳氧化物反应；以及
控制反应器温度、反应器压力、反应气体组合物和所述催化剂对所述气态碳氧化物和所述还原剂的暴露时间中的至少一个以产生水和选定形态的碳纳米管。
46.一种用于产生如权利要求36所述的物质组合物的反应器，所述反应器包括：
催化剂；
用于通过还原剂促进气态碳氧化物的还原以在所述催化剂的表面上形成纤维状固体碳林状物的装置；以及
用于从所述催化剂的所述表面去除所述纤维状固体碳林状物的装置。
47.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含钢。
48.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含铁和选自由周期表的第5至10族组成的组的至少一种其它元素。
49.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含铁、铸铁或白口铸铁。
50.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含通过冷轧、热轧、回火、淬火、退火或沉淀硬化中的至少一种形成的材料。
51.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含被还原以提供大致上不含氧化物表面的材料。
52.如权利要求51所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含在约400℃与约1,000℃之间的温度下还原的材料。
53.如权利要求51所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含在包含氢的还原气体混合物中还原的材料。
54.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中带式炉被构造成将所述催化剂连续地运输通过所述反应器。
55.如权利要求54所述的方法或反应器，其中所述带式炉的所述带是由所述催化剂组成的连续薄片或箔。
56.如权利要求55所述的方法或反应器，其中所述带式炉的所述带被构造成被连续地进给通过所述反应器，其中所述物质组合物被构造成被沉积在所述带上，并且其中所述带被构造成连续地从所述炉取回以用于进一步处理所述物质组合物。
57.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含具有至少一个平面表面的形式。
58.如权利要求57所述的方法或反应器，其中所述催化剂包含选自由薄片、板和圆片组成的组的至少一种形式。
59.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述气态碳氧化物主要包含二氧化碳。
60.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述气态碳氧化物主要包含一氧化碳。
61.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述气态碳氧化物包含一氧化碳、二氧化碳或其混合物。
62.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述还原剂包含氢气。
63.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述还原剂包含烃气体。
64.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述还原剂包含氢和烃气体中的至少一种。
65.如权利要求64所述的方法或反应器，其中所述烃包含天然气。
66.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述气态碳氧化物和所述还原剂包含合成气。
67.如权利要求43至45中任一项所述的方法，其进一步包括选择气态碳氧化物与气态还原剂和水的预定比率以在所述催化剂存在下形成固体碳同素异形体和形态的选定混合物。
68.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述还原剂以显著超过还原任何可获得的碳氧化物所需的化学计量比的量来提供。
69.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述还原剂以约还原任何可获得的碳氧化物所需的化学计量比存在。
70.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中：
所述还原剂包含在所述反应器中的总压力的约40%的分压下的氢；
所述碳氧化物包含在所述反应器中的所述总压力的约40%的分压下的一氧化碳；以及所述反应器中的所述总压力的剩余部分包含二氧化碳、甲烷、水和惰性气体中的至少一种。
71.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述反应气体混合物中的水蒸汽被控制以限制催化剂氧化。
72.如权利要求43至46中任一项所述的方法或反应器，其中所述反应气体混合物中的水蒸汽在标准温度和压力下在小于约10℃的露点下存在。
73.如权利要求43或权利要求44所述的方法或反应器，其中所述预定反应压力在约0 Pa至约1 GPa的范围内。
74.如权利要求43或权利要求44所述的方法或反应器，其中所述预定反应温度在约
500℃至约650℃的范围内。
75.如权利要求43或权利要求44所述的方法或反应器，其中所述预定反应温度在约
550℃至约620℃的范围内。
76.如权利要求43至45中任一项所述的方法，其进一步包括使二氧化碳与气态还原剂反应。
77.如权利要求43至45中任一项所述的方法，其进一步包括：
将所述催化剂运输通过反应区，其中所述碳氧化物和所述气态还原剂的至少一部分被安置于所述反应区内；以及
将所述催化剂运输通过用于从所述催化剂的所述表面去除碳的装置。
78.如权利要求77所述的方法，其进一步包括通过从所述催化剂的表面机械地和化学地去除所述碳中的至少一种来使所述碳与所述催化剂的所述表面分离。
79.如权利要求77所述的方法，其进一步包括通过刮和将高速气体或液体引导至所述碳与所述催化剂的所述表面之间的界面中的至少一种来使所述碳与所述催化剂的所述表面分离。
80.如权利要求43至45中任一项所述的方法，其进一步包括通过使所述碳与包含水、醇或酸中的至少一种的溶剂相接触来化学地改变所述催化剂的表面。
81.如权利要求46所述的反应器，其中所述用于通过还原剂促进气态碳氧化物的还原的装置包括传送机，所述传送机被构造成将所述催化剂连续地运输通过反应区至所述用于从所述催化剂的所述表面去除所述纤维状固体碳林状物的装置。
82.如权利要求81所述的反应器，其中所述传送机的第一部分被安置于所述用于通过还原剂促进气态碳氧化物的还原的装置内并且所述传送机的第二部分被安置于所述用于从所述催化剂的所述表面去除所述纤维状固体碳林状物的装置内。
83.如权利要求46所述的反应器，其中所述用于通过还原剂促进气态碳氧化物的还原的装置包括被构造成独立地操作的多个反应器区段。
84.如权利要求46所述的反应器，其中所述用于从所述催化剂的所述表面去除所述纤维状固体碳林状物的装置包括用于搅拌所述催化剂、振荡所述催化剂、振动所述催化剂、刮所述催化剂表面、擦所述催化剂表面和使所述催化剂与溶剂相接触中的至少一种的装置。
85.如权利要求46所述的反应器，其中所述催化剂限定通过所述反应器的曲折路径。
86.如权利要求44所述的方法，其中在还原气氛中加热所述催化剂表面包括还原所述催化剂表面上的氧化物。
87.如权利要求44所述的方法，其中从所述反应腔室中去除所述固体碳林状物包括：
将第一气体混合物引入所述反应腔室中以功能化所述固体碳林状物；
从所述反应腔室中去除所述第一气体混合物；以及
将第二气体混合物引入所述反应腔室中以冷却所述反应腔室。
88.如权利要求45所述的方法，其中调理催化剂包括将具有预先选定的化学和表面结构的钢催化剂引入所述反应器中。
89.如权利要求45所述的方法，其中将所述催化剂安置于反应器中包括将不同化学组成的至少两种催化剂表面结构安置于所述反应器中。
90.如权利要求45所述的方法，其中将所述催化剂安置于反应器中包括将至少一种固体催化剂表面安装至所述反应器的表面。
91.如权利要求45所述的方法，其中将所述反应器净化以去除氧包括置换大致上所有来自所述反应器的空气。
92.如权利要求45所述的方法，其中在所述还原剂存在下加热所述催化剂包括通过控制所述还原剂的流速和所述还原剂的温度中的至少一个来控制所述催化剂的温度。
93.如权利要求45所述的方法，其中在所述还原剂存在下加热所述催化剂包括控制所述还原剂的流速和所述催化剂对所述还原剂的暴露时间。
94.如权利要求45所述的方法，其进一步包括在于所述还原剂存在下加热所述催化剂之前氧化所述催化剂的所述表面持续预定时间。
95.如权利要求45所述的方法，其中控制所述催化剂对所述气态碳氧化物和所述还原气体的暴露时间包括控制所述气态碳氧化物的流速和控制所述还原剂的流速中的至少一个。