碳纳米管作为最有前途的一维纳米材料之一，由于其优异的性能引起了世界范围的关注。但是由于其溶解性和大分子量的限制，使碳纳米管化学进展较为缓慢，成为其性能进一步开发的障碍。论文首次采用固相反应的手段对碳纳米管进行修饰，回避了碳纳米管溶解性不好和分子量太大等缺点，取得满意的结果。结果主要分为以下几个方面：[1]首次利用强碱KOH等与碳纳米管在高速研磨装置（Wig－L－Bug）中进行固相反应制得多羟基取代的碳纳米管－碳纳米管醇，并用红外、拉曼、紫外光谱等分析方法对产物进行了有效的表征，用XPS测定了碳纳米管管壁参加反应的碳原子浓度;[2]用SEM、TEM对其介观结构表征发现，所得产物碳纳米管醇自组装成整齐的阵列结构，为制备碳纳米管阵列提供了一种简便的方法；[3]研究了碳纳米管醇在浓HBr或浓HCl作用下的重排反应，推测了碳纳米管醇上的羟基是相邻的，并对固相反应的机理进行了讨论；[4]将固相反应应用于C60制得了其一种重要的衍生物富勒醇，反应过程简单，产率高，符合环保和生物体系的要求；并研究了富勒醇的介观结构，发现了富勒醇的聚集体；另外还初步研究碳纳米管和C60的熔融盐反应，发现其也是碳纳米管和C60修饰的有效途径。论文的另一部分工作是合成了一种溶解性很好的C60吡咯烷衍生物，研究其掺杂MEH-PPV的光伏性质。发现该化合物可以明显改善器件的光伏性能。