碳纳米管是1991年日本物理学家饭岛澄男发现的一维纳米碳材料，是人类研究纳米科技的重大成果之一。因碳纳米管优异的力学、电学和化学性能，自被发现以来，其在导电材料、光学器件、传感器、聚合物增强材料、药物载体和储氢材料等众多领域都有着诱人的应用前景，被广泛关注和研究。碳纳米管的基本结构单元为卷曲的石墨烯层，由于在管与管之间有很强的范德华作用力，使得碳纳米管易于团聚成束而难以分散于任何一种溶剂，这种特性严重地制约了其应用。

     针对碳纳米管进行功能化修饰，可有效改善其在溶剂中的分散性，拓宽其应用领域。构成碳纳米管的芳香性碳—碳双键是其功能化修饰主体,而碳纳米管的功能化修饰构成了现代纳米技术的重要组成部分。迄今为止，已开发出多种碳纳米管化学法修饰方法，如化学共价修饰、非共价包覆、管腔内填充、掺杂等。非共价包覆、管腔内填充一般是碳纳米管与其他分子之间的物理作用，不会改变碳纳米管的形貌与结构，最大程度保持了碳纳米管的原始形貌及电子属性。多数共价修饰采用了剧烈的反应条件，修饰时完全打开了构成碳纳米管的石墨烯层的芳香性双键，从而破坏了其共轭结构特性，使碳纳米管表面的部分电子特性被损失。Chen等采用混酸氧化单壁碳纳米管时，发现剧烈的氧化反应或超声分散处理，在引入羧基、羟基等的同时，“截断”了碳纳米管，严重破坏了碳纳米管的形貌及表面电子特性。

     构成碳纳米管的石墨烯层的芳香性双键整体被打开，将导致碳纳米管的截短。那么从芳香性碳—碳双键的结构特性及其反应特性出发，选择更温和的关环反应、自由基加成或亲电加成等修饰方法，在碳纳米管表面引入极性分子的同时，仅仅打开双键中的一根碳—碳键，可望最大程度地保持碳纳米管原始形貌及表面电子属性。Bianco等采用1,3—偶极矩环加成反应在碳纳米管表面引入生物活性分子的同时，保持了碳纳米管的原始形貌。从芳香性双键反应的特性出发，设计合理、有效的碳纳米管共价修饰方案和路线，是碳纳米管功能化修饰常用的方法，但是至今未见理论分析和报道。

     《科技导报》2013年第8期67~71页发表的彭志光等的文章“从芳香性碳-碳双键的反应特性阐述碳纳米管功能化修饰”，通过对碳纳米管化学修饰及其引起的形貌和结构变化的研究进行分析，结合作者的科研成果及烃类化合物理论知识，解释了碳纳米管功能化化学修饰的基本原理，预测了碳纳米管复合材料形貌可控、性能可控的前景。本期封面图片为碳纳米管的功能化修饰球棍示意图，由于金刚提供。本期封面由金功博设计。

（责任编辑   岳臣）