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碳纳米管和石墨烯优异的光、电、热、力学性能，为发展多功能性高分子纳米复合材料提供了新的契机。为进一步高性能化，则需要提高碳纳米管和石墨烯的分散性、增强与基体间的界面作用或诱导其排列取向。近年来，课题组通过线性、支化、共轭等拓扑结构高分子、有机功能分子修饰碳纳米管和石墨烯，结合优化的原位自由基聚合、缩合聚合、光辐照聚合等方法，有效调控高分子复合材料的微纳米结构，从而获得力学增强增韧、纳米机械耐磨、低逾渗导电、导热电绝缘等高性能复合材料。