碳纳米管自从被发现以来，由于其独特的结构（如高比表面积与螺旋结构）、优异的性能（如电学、力学与光学）以及在材料领域的潜在应用，引起研究者广泛的关注。然而，碳纳米管间较强的相互作用及不溶于任何溶剂，极大地制约了它的应用。因此，对碳纳米管进行改性以提高其在溶剂及基材中的分散性，具有十分重要的意义。到目前为止，已经报道了多种改性碳纳米管的方法，一般可划分为物理改性与化学改性两大范畴。化学改性不仅能提高碳纳米管的分散性，而且能赋予碳纳米管新的性质。原位自由基聚合反应是一种简单、有效改性碳纳米管的方法。但目前文献所报道的改性途径，需耗费大量的溶剂与单体，在实验室水平上一次只能改性毫克级的碳纳米管。在本论文中，我们实现了一种原位自由基聚合改性碳纳米管的新途径（沉淀聚合），用较少的溶剂与单体可批量制备亲水或亲油性的碳纳米管，并对改性机理也进行了讨论。另外，在医用方面，改性碳纳米管被成功地用于淋巴示踪与基因转染；在催化方面，负载了铂催化剂的改性碳纳米管用于柠檬醛的选择性催化氢化反应，并取得了良好的实验结果。围绕以上研究内容，主要获得了以下三个方面实验结果：（1）首先，我们采用原位沉淀聚合反应的方法，对单壁碳纳米管进行了改性研究。并用拉曼、紫外光谱、高倍透射电子显微镜与原子力显微镜对其进行了表征。实验结果表明聚合物成功地接枝到单壁碳纳米管上。原位自由基聚合反应改性单壁碳纳米管的机理同日常生活中“钓鱼”过程极为相似。当活性聚合物自由基增长到临界链长“鱼”时，便从溶剂中析出直接吸附到单壁碳纳米管“鱼钩”上，由于此时聚合物的端基自由基还具有活性，所以该自由基与碳纳米管上的活性点反应，而接枝在碳纳米管上。因此，该方法可以实现用较少的溶剂与单体即可批量改性单壁碳纳米管，如用0.5g甲基丙烯酸甲酯，在100mL甲醇与水的混合溶剂中（醇水体积比为1：4），可改性1g单壁碳纳米管，聚甲基丙烯酸甲酯的接枝量约为20wt％。尽管单壁碳纳米管的活性高于多壁碳纳米管，但其制备成本远高于多壁碳纳米管，因此我们也尝试了用沉淀聚合方法改性多壁碳纳米管。经过实验证实，用沉淀聚合反应也能有效的制备亲水或亲油的多壁碳纳米管。经过反应，用较少的溶剂与单体，可将多种聚合物接枝到的多壁碳纳米管上，这种改性方法具有很好的工业化应用前景。（2）从文献中获知，亲水碳纳米管是较好的生物材料。因此，在我们的实验中，用沉淀聚合反应将亲水性的聚丙烯酸接枝到多壁碳纳米管上。通过溶剂的调整，可控制碳纳米管上接枝聚丙烯酸的链长。通过不同的离心强度，可将改性程度不同的碳纳米管分离。通过这些优化处理，可得到高密度聚丙烯酸长链接枝的碳纳米管。这些碳纳米管能稳定地分散在去离子水、生理盐水与标准的细胞培养液中。实验表明，这些改性碳纳米管的细胞毒性较低且能示踪淋巴，也能将DNA质粒携带到细胞内。这也意味着，改性碳纳米管作为一种新型载体，可携带抗癌药有选择性的进入淋巴系统，治疗淋巴系统中的癌变组织，并防止癌细胞转移。（3）采用化学沉积技术，通过加入适量的特定离子(Cu²⁺或NO₃^-)，在改性的多壁碳纳米管上负载不同密度、大小、形状与晶态的铂纳米粒子，并将其用于柠檬醛选择性催化氢化。实验结果发现，无定性的多晶铂在较低温度下（60℃）有较高的活性（转化率＞90％）与较高的单分子催化加氢的选择性（约为100％），但立体选择性（香叶醇／橙花醇）较差（1.9）。多面体（四面体与八面体）单晶铂有较高的立体选择性（5.4），而多角体（四角体与八角体）单晶铂的立体选择性较低（2.2）。实验发现多面体单晶铂中，暴露在外面的面均是{111}面，而这些面在多角体中遭到了破坏。所有这些实验说明密堆积的{111}面对香叶醇具有立体选择性。另外，实验还发现，接枝的聚丙烯酸的量对负载铂纳米粒子有重要的辅助作用。