碳纳米管是一种新型的一维纳米材料，具有独特的力学及电学等特性，是当今科学研究的热点。其中对碳纳米管进行组装及复合是碳纳米管相关研究的重要方向，有可能获得基于碳纳米管的新型材料，实现碳纳米管在诸如光电器件、复合材料等方面的应用。 本论文首先综述了碳纳米管的化学修饰以及与碳纳米管相关的组装和复合研究，在此基础之上，探索了碳纳米管与相关聚合物的二维和三维组装；原位制备了CdS纳米颗粒和碳纳米管的杂化材料；制备了碳纳米管和聚乙烯醇的复合凝胶材料，并研究了其电致动性能。主要结论如下： 1.单壁碳纳米管醇和重氮树脂自组装超薄膜的制备实现了单壁碳纳米管醇(SWNTols)与重氮树脂(DR)的层层自组装，制备了碳纳米管的多层膜。自组装的主要驱动力是SWNTols与DR之间的氢键相互作用，在紫外光照下，氢键会转变为共价键，从而改善了自组装膜的稳定性。 2.多壁碳纳米管从二维到三维的自组装以二维基片为模板，通过多壁碳纳米管(MWNTs)羧酸盐和聚电解质层层静电自组装的方法制备了MWNTs复合薄膜。在此基础之上，利用聚甲基丙烯酸(PMAA)微球为模板，通过静电自组装的方法将MWNTs组装到聚合物微球表面，得到了MWNTs包覆的功能性复合微球，从而实现了MWNTs的三维自组装。对该种微球进行烧蚀，可除掉聚合物微球模板，获得MWNTs构筑的碳纳米管疏松多孔微球。 3.在MWNTs表面原位修饰CdS纳米颗粒利用一种简单有效的化学溶液方法在MWNTs壁上原位制备了CdS半导体纳米颗粒，并利用红外光谱，透射电镜，能量色散谱，选区电子衍射，X射线粉末衍射和紫外可见光谱等研究手段对MWNTs-CdS复合材料的形成、结构和性能进行了研究。证实了原位生长在碳纳米管表面的CdS纳米颗粒的晶型是立方闪锌矿结构。 4.MWNTs和PVA复合凝胶致动器实现了MWNTs羧酸盐与聚乙烯醇(PVA)的复合，采用反复冷冻-解冻法，得到了MWNT/PVA复合水凝胶。MWNTs/PVA复合凝胶在直流电场中能够向阴极弯曲，改变直流电场的极性，能够控制其弯曲方向。复合凝胶中Na-MWNT的含量、外加电场强度以及电解质溶液浓度都对凝胶的电刺激响应性能均有一定影响。保持其它条件恒定不变，Na-MWNT含量越大，凝胶响应速率越快；外加电场强度越大，凝胶响应速率越快；电解质浓度对凝胶响应速率的影响存在一个临界浓度，小于临界浓度时，随着电解质溶液浓度增大，凝胶响应速率增大；但当电解质浓度超过临界浓度时，随着其浓度的继续增大凝胶响应速率反而下降。多壁碳纳米管与聚乙烯醇的复合凝胶的电致动现象可以用Flory渗透压理论进行合理解释。