自碳纳米管被发现以来,作为一种新的准一维纳米材料,其独特的结构和奇特的物理、化学性质,为其带来了广阔的应用前景。尤其是利用它的电学性能在研制和开发纳米器件中发挥着重要的作用,十几年来倍受人们关注,也由此而成为国际纳米材料研究领域的前沿课题。特别是碳纳米管作为传感器材料,国内外纷纷展开了相关实验、理论研究,让人们看到了实际应用的可能。本文主要对碳纳米管的化学修饰、碳纳米管膜的基本特性和离子敏感特性进行了实验和理论研究。分别采用混酸和氯化亚砜处理,实现了对碳纳米管不同的官能化修饰,并对处理前后的碳纳米管进行了光谱分析。引用异类丝状模型建立了碳纳米管膜电阻模型,膜电阻由碳纳米管结电阻和碳纳米管管电阻决定,结电阻与温度的关系呈正指数变化,且与碳纳米管间的距离成正比,管电阻与温度的关系呈负指数变化。化学修饰使得碳纳米管被截短,端口打开,大大增加了碳纳米管结的数目,从而大幅提高了碳纳米管膜电阻,所以化学修饰后碳纳米管膜电阻主要由碳纳米管结的电阻决定。化学修饰前后的碳纳米管膜的电阻-温度关系不同,未修饰的碳纳米管膜的电阻主要由碳纳米管的管电阻决定,呈金属性;化学修饰碳纳米管膜的电阻主要由碳纳米管的结电阻决定,负温度系数,呈半导体性,且修饰时间越长,电阻相对变化量越大。通过对碳纳米管膜湿敏特性的研究,发现,未修饰的多壁碳纳米管膜表面不含羟基,对湿度不敏感;化学修饰的多壁碳纳米管膜缺陷多,并含有活性官能团,吸附能力强,对湿度非常敏感,且修饰时间越长,碳纳米管膜越敏感。离子性蒸汽通过膜表面时可直接产生明显的电势变化,该电势随着蒸汽作用距离、蒸汽速度的增大而增大;化学修饰对响应电势有着重要的影响,修饰时间越长,离子敏感效应越突出;蒸汽的性质直接影响到电势的产生,不同性质蒸汽产生的电势强度亦不同,其中乙酸产生的电势最大,而且该电势随蒸汽浓度的增大而增大。电势的产生不仅受电子拖动的影响,还受到蒸汽吸附等因素的影响。