碳纳米管是一种具有稳定化学性能、极强力学性能和良好电学性能的一维纳米材料。由于碳纳米管在水中溶解性很差，限制了对其性质和应用的研究。碳纳米管在生物学中的应用急需制备亲水性和水溶性的碳纳米管。但是，目前水溶性碳纳米管研究较少，已报道的方法中，要么溶解度很低；要么采用大量修饰材料能够达到高水溶性，但是，产物中碳纳米管的相对量非常少，材料整体性质已经改变。本论文采用超支化聚合物修饰多壁碳纳米管，利用超支化聚合物单位体积内基团含量高的、粘度低的特点，在得到高水溶性的同时，降低水溶性聚合物的用量和溶液粘度。本论文先利用氧化性酸对多壁碳纳米管进行了有效的纯化与短切；利用二乙醇胺分子中较为活泼的胺基与处理后的多壁碳纳米管表面的羧基发生共价化学结合，制备出表面修饰上二乙醇胺分子的多壁碳纳米管，并以之为超支化聚合“初始引发核”，利用“准发散法”逐步进行二乙醇胺与苯-1，2，4-三酸酐-1，2-酐之间的超支化聚合反应，从而在碳纳米管的表面修饰上具备大量末端活性官能团的结构非对称超支化聚(酰胺-酯)。并SEM、TEM、元素分析和XPS等多种手段对碳纳米管进行了表征。结果表明：利用氧化性酸处理的纯化方法可以对多壁碳纳米管产生打开端口、切削管径、短切等效用，并且能够在多壁碳纳米管的表面引入羧基等反应性基团；并得到不同代数的超支化聚(酰胺-酯)。溶解度测试表明，超支化聚(酰胺-酯)修饰的多壁碳纳米管在水中的溶解度高达24mg／ML。