碳纳米管(CNTs)因其独特的纳米结构和优异的电学性能已成为物理、化学、材料及生物领域的研究热点。但由于其在很多溶剂中极差的分散性且表面缺少官能团限制了其在许多领域的应用。为了实现碳纳米管潜在的应用,对碳纳米管进行化学功能化是极其重要的,官能团的引入,如羧基和氨基基团,不仅可以提升碳纳米管在溶剂中的分散性,同时也有利于进一步接枝其它化合物。另一方面,对于一些特殊的应用,将碳纳米管操控和定位到适当的位置是非常有必要的。介电泳用于大规模组装和操控碳纳米管已被证实是一种非常有前途的技术。本论文针对该领域存在的一些基本问题,对碳纳米管化学功能化和多功能化以及功能化后的碳纳米管在溶剂中的分散性进行了研究。使用介电泳技术,我们获得了碳纳米管网络和碳纳米管阵列。对不同实验参数对介电泳排布的结构的影响进行了研究和讨论。通过结合混酸处理和重氮盐化学,多壁碳纳米管(MWCNTs)表面依次引进了羧基官能团和氨基官能团,实现了碳纳米管的多功能化。利用红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA),扫描电镜(SEM),拉曼光谱(Raman)和X射线能量色散谱分析(EDS)对多功能化的MWCNTs多功能化进行表征。用乙二胺和乙酰氯对多功能化的MWCNTs进行进一步化学接枝。红外光谱证实进一步接枝反应过程中有酰胺键形成,这表明多功能化的MWCNTs进一步化学接枝成功。利用介电泳技术在不同线宽间距的平行电极间组装碳纳米管网络和碳纳米管阵列。实验中我们使用介电泳技术对在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中有良好分散性的羧基化的碳纳米管进行排布组装,避免了碳纳米管的团聚以及有污染性的表面活性剂的使用。通过对组装结构的表征和有限元模拟的学习,发现碳纳米管与碳纳米管介电泳相互作用力在介电泳组装过程中扮演非常重要的角色。碳纳米管与碳纳米管介电泳相互作用力随碳纳米管相对于电极线宽长度而变化,导致不同碳纳米管结构的沉积。实验和模拟结果可以很好的分析碳纳米管在平行电极间的组装。