本发明涉及金属性单壁碳纳米管的可控制备领域，具体为一种窄直径分布、高纯度金属性单壁碳纳米管的制备方法。利用嵌段共聚物自组装法可控制备尺寸均一的催化剂纳米颗粒，通过设计催化剂的成分并调控其氧化、还原条件，获得尺寸均一、单分散、密排六方结构、高熔点的双金属固溶体纳米颗粒；再通过控制低温、低碳源、低氢气和低载气流速的动力学反应条件实现准静态化学气相沉积过程，直接生长直径为1.1±0.3nm、纯度达80wt％的金属性单壁碳纳米管。本发明通过催化剂设计结合生长热力学和动力学控制，实现了窄直径分布、高纯度金属性单壁碳纳米管的直接可控生长，提高了金属性单壁碳纳米管的结构控制精度，为推动金属性单壁碳纳米管的应用奠定材料基础。