多壁碳納米管具有極高的機(jī)械強(qiáng)度、獨(dú)特的金屬或半導(dǎo)體導(dǎo)電性、儲(chǔ)氫能力、吸附能力和較強(qiáng)的微波吸收能力，因此，被認(rèn)為是“最佳纖維”的首選材料，在航天、航空、電子、機(jī)械等高新科技領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。因此目前制約碳納米管廣泛應(yīng)用的主要問題是其分散性以及與基體材料的相容性問題，而解決這些問題的關(guān)鍵就是對(duì)碳納米管進(jìn)行表面功能化。碳納米管的表面功能化就是在碳納米管表面引入功能性基團(tuán),從而增加其在溶劑或使用體系中的分散性和相容性。以下是常見的多壁碳納米管的表面功能化及其應(yīng)用的介紹：

1. 羧基化（Carboxylation）：通過在多壁碳納米管表面引入羧基（-COOH）功能基團(tuán)，可以增加其可溶性、分散性和與其他材料之間的相容性。羧基化的多壁碳納米管在催化劑載體、生物傳感器、藥物傳遞和制備功能性復(fù)合材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

2. 羥基化（Hydroxylation）：將多壁碳納米管表面引入羥基（-OH）功能基團(tuán)，可以改善其溶解性和與水相的相容性。羥基化的多壁碳納米管在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中被廣泛用于生物成像、藥物傳遞、細(xì)胞培養(yǎng)和組織工程等應(yīng)用。

3. 氨基化（Amination）：通過引入氨基（-NH2）功能基團(tuán)，多壁碳納米管的表面可以具有胺基化的特性。氨基化的多壁碳納米管在生物傳感器、催化劑催化、電催化和電子器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

4. 鍍鎳（Nickelization）：將多壁碳納米管表面鍍覆一層鎳（Ni）納米顆粒，可以改善其導(dǎo)電性能和熱穩(wěn)定性，使其在電子器件、傳感器和催化劑等領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用。

5. 石墨化（Graphitization）：經(jīng)過高溫處理，多壁碳納米管的結(jié)構(gòu)可以轉(zhuǎn)變?yōu)楦愃朴谑男螒B(tài)，稱為石墨化多壁碳納米管。石墨化多壁碳納米管具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和力學(xué)性能，適用于導(dǎo)電材料、復(fù)合材料和超級(jí)電容器等領(lǐng)域。

總體而言，通過對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行表面功能化，可以賦予其更多的特性和功能，擴(kuò)展其在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、能源和電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。這些功能化多壁碳納米管的應(yīng)用將為各種領(lǐng)域的科學(xué)研究和工業(yè)創(chuàng)新提供新的可能性。