本文将表面改性技术应用于广泛使用的棉纤维材料。采用的表面改性技术包括：化学处理、纳米复合材料的涂覆、碳化等。对棉纤维的处理包括化学处理、纳米复合涂层、碳化以及杂化等方法，并对相应的材料进行了表征。论文以简单的碱处理法对棉纤维表面进行预处理，旨在去除棉纤维外层的杂质。 研究发现，碱处理的棉布如鱼鳞一般具有水下超亲水性。采用经过处理的棉布作为油水分离膜时，水迅速从织物的孔和毛细管中透过，而由于油与水的固有排斥性，油被阻塞。经过处理的棉布在各种油水混合物的单件重量分析过滤中显示出高分离效率、优异的可重复使用性、防污性和自清洁性能。未处理棉布是极其亲水的，在干燥条件下既吸水又吸油。此外无抗菌性能、低的紫外线（UV）敏感性限制了其应用。为此研究了由Ag/AgBr-TiO2和硅烷组成的纳米复合材料对棉布表面进行改性，以获得多功能的棉布。在不改变棉布的吸油能力的前提下使其具有超疏水/亲油的表面，这将可能用于清理水面和水下的油性液体。Ag/AgBr-TiO2纳米复合材料对UV和可见光具有抵抗作用，这赋予了棉布优异的抗菌性和抗紫外线性。天然棉花具有多孔的纤维结构，其在水中可吸附金属离子。因此可以采用简单的化学气相沉积法（CVD）在碳化棉花（CC）上生长碳纳米管（CNTs）。表面改性技术可以使天然棉花生成具有低密度（0.27 g/cm3）、高比表面积（137 m2/g）和优良的导电性（3 S/cm）的层级结构。CNT-CC复合材料可作为水和固体-凝胶电解质基超级电容器的电极，并且当电流密度为1 mA/cm2 以及2.5 mA/cm2 时，该样品的比表面电容分别为1286 mF/cm2 、1286 mF/cm2。 为了提高CNT-CC复合材料单位体积的比表面电容，本文采用表面改性的方法在CNT表面通过苯胺（AN）的聚合反应生长了聚苯胺（PANI）纳米线。通过改变苯胺单体的浓度可以调节PANI在CNT-CC表面的沉积以及PANI/CNT-CC复合材料的密度以及电容。研究结果表明：在CNT-CC表面引入PANI后，复合材料的比表面电容增加了3倍以上（当电流密度为2mA/cm2时，比表面电容由1 F/cm2增加到3.1 F/cm2），此外材料的电磁屏蔽性能也有了很大提高。