Karbon nanotüpler (CNT), özellikle çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNTs), birçok uygulamada kullanılmak üzere fonksiyonelleştirilebilirler. Fonksiyonelleştirme, bu nanotüplere belirli kimyasal grupların veya moleküllerin eklenmesiyle gerçekleşir. Fonksiyonelleştirme, nanotüplerin dispersiyonunu iyileştirebilir, kompozit malzemelerdeki etkileşimi artırabilir veya belirli kimyasal reaktiviteyi sağlayabilir.

Fonksiyonelleştirme için kullanılan yaygın yöntemlerden bazıları şunlardır:

1. Asit işlemi: Genellikle sülfürik asit ve nitrik asit karışımı kullanılarak yapılan oksidatif asit işlemi, nanotüp yüzeyinde karboksil grupları oluşturur.

2. Amidasyon: Karboksil gruplarına sahip nanotüpler, aminlerle reaksiyona sokularak amid bağları oluşturabilir.

3. Esterleşme: Karboksil grupları, alkollerle ester bağları oluşturarak reaksiyona girebilir.

4. Plazma işlemi: Gaz plazması (örn. oksijen, amonyak), nanotüp yüzeyinde fonksiyonel grupların oluşturulmasında kullanılabilir.

5. Kovalent bağlama: Yüzeyde oluşturulan fonksiyonel gruplar, diğer kimyasal moleküllerle kovalent bağlar oluşturarak fonksiyonelleştirilebilir.

6. Adsorpsiyon veya fizisorpsiyon: Bazı moleküller, kovalent olmayan etkileşimlerle (örn. van der Waals kuvvetleri) nanotüp yüzeyine adsorbe olabilir.

Kullanılacak fonksiyonelleştirme yöntemi, nanotüpün kullanılacağı uygulamaya ve istenen özelliklere bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Fonksiyonelleştirmenin amacı, genellikle nanotüpün belirli bir matrisle uyumunu artırmak, yüzey reaktivitesini değiştirmek veya biyolojik moleküllerle etkileşimini optimize etmektir.