由于纳米碳管（CNTs）具有较大的比表面积、较大的孔容量,从而使该材料被尝试着用到许多领域,比如吸附、储氢、储锂、催化等领域。在课题组前期工作的基础上,本文将羟基化的多壁纳米碳管材料分别用二膦酸（HEDP）和三膦酸（ATMP）进行酯化改性处理得到两种用于吸附重金属离子的材料（HEDP-MWCNTs、ATMP-MWCNTs）,进而分别测试了HEDP-MWCNTs和ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。在CNTs的外层沉积上Fe₃O₄后得到CNTs@Fe₃O₄,再将ATMP接枝到CNTs@Fe₃O₄的外层得到可以磁性分离的酸催化材料（CNTs@Fe₃O₄-ATMP）,进而测试这种材料的酸催化性能。将上面提到的HEDP-MWCNTs负载上硫化铋得到一种储氢材料（HEDP-MWCNTs@硫化铋）,进而探究这种材料的电化学储存氢气的性能。并且对以上制备的各种材料分别做了FT-IR、SEM、XRD和TG等一系列表征分析。本论文主要内容分为以下几部分:1以MWCNTs为基体,用二膦酸（HEDP）对其酯化改性制备得二膦酸化纳米碳管（HEDP-MWCNTs）,并且详细探究了HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。探究发现溶液的pH值在4.0-5.0区域内时,对Hg（Ⅱ）的吸附效果相对较优,其吸附量可以达到1.5mmol/g;HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的动态吸附数据比较吻合二级动力学方程;该吸附过程的速率控制步骤为Hg（Ⅱ）穿过两相界面层扩散到HEDP-MWCNTs表面的一步;该过程属于可以自动发生的Hg（Ⅱ）混乱程度变大的吸收热量的反应;HEDP-MWCNTs的等温吸附Hg（Ⅱ）的数据能更好地吻合Langmuir模型;HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）有较好的选择吸附性;在循环使用两次后,吸附性能有所下降,洗脱率能保持在70%以上。2以MWCNTs为基体,用三膦酸（ATMP）对其酯化改性制备得三膦酸化的纳米碳管（ATMP-MWCNTs）,详细探究了ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。可以得出ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）吸附性能最佳（200mg/g）时,其pH值在5.0左右;ATMP-MWCNTs动态吸附Hg（Ⅱ）的数据更加吻合二级动力学方程;该吸附过程的速率控制步骤为Hg（Ⅱ）穿过两相界面层扩散到ATMP-MWCNTs表面的一步;在较高温度下,该过程属于可以自动发生的Hg（Ⅱ）混乱程度变大的吸收热量的反应;ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的等温吸附数据可以较好地吻合Langmuir模型;该材料对Hg（Ⅱ）有较好的选择吸附性。3在CNTs的外层沉积上Fe₃O₄后得到CNTs@Fe₃O₄,再将三膦酸（ATMP）接枝到CNTs@Fe₃O₄的外层从而得到酸催化材料（CNTs@Fe₃O₄-ATMP）,进而探究CNTs@Fe₃O₄-ATMP的酸催化性能。酯化实验表明:CNTs@Fe₃O₄与三膦酸（ATMP）以质量比为1:4的比例进行反应制得的产物的催化效果相对较好;在60-100℃的范围中,温度越高,催化效果越好;在100℃条件下油酸转化率可以达到86%;可逆二级动力学对催化酯化数据有较好的拟合效果;正反应的活化能为24.1kJ×mol^-1。4使用沉淀法将HEDP-MWCNTs与硫化铋复合制备得储氢材料（HEDP-MWCNTs@硫化铋）,进而将HEDP-MWCNTs@硫化铋用作电极活性物质来探究其储存氢气的性能。恒流充放电实验表明,HEDP-MWCNTs@硫化铋具有相对较高的储氢容量（可以达到260mA×h/g）;循环储氢实验表明HEDP-CNTs@硫化铋具有较好的循环储存氢气的性能;循环伏安实验表明,该材料的放电电势峰位于-0.3V vs（Hg/HgO）左右;阻抗实验表明电荷能够在电极与溶液界面实现快速转移,界面电阻较小。