本发明涉及顶端修饰过渡金属的碳空心管材料及其制备方法和应用，将多羟基聚合物与过渡金属的有机化合物放入不锈钢高压釜中，密封后置于高温炉中在30-55min内由室温升温到320-500℃，并在此温度保持9-15小时；冷却至室温后，先用无水乙醇淋洗，再用蒸馏水淋洗除去杂质，然后真空干燥，即得过渡金属铁、钴或镍聚集在碳空心管的一端的材料。本发明材料吸附性能好，制备方法简单，制备条件易于控制，顶端修饰的过渡金属的碳纳米管制备重现性好。