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一维结构的多壁碳纳米管（MWCNTs）和二维结构的石墨烯（Graphene）是纳米碳材料中非常重要的两种材料，被广泛的应用于复合材料的填料。但由于难以在聚合物基质中良好的分散，并且与聚合物基质的界面结合较弱，限制了它们在复合材料中的应用。基于此，本论文采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯（GO）并酸化处理MWCNTs，然后进行表面功能化，在其表面接枝聚合物长链。提高了分散性以及与环氧树脂的界面结合力。进而通过溶剂共混法制备出功能化GO/环氧树脂复合材料、功能化MWCNTs/环氧树脂复合材料和功能化（GO+MWCNTs）/环氧树脂复合材料，并探讨了表面功能化对性能的影响。1、通过改进的Hummers法制备具有单层结构、表面含有大量含氧基团（羟基、羰基、环氧基）的GO。GO的表面功能化分两步：首先采用含有碳碳双键的硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷（A171）对GO进行了表面修饰，得到Si-GO；第二步通过溶液聚合在Si-GO表面接枝甲基丙烯酸（MAA），得到p-GO。红外、热失重结果表明已经在GO表面接枝上了硅烷偶联剂和MAA。BET吸附曲线表明GO的比表面积为326.7m2/g，孔径分布较均匀（大约3-5nm）。XRD和扫描电镜结果表明GO层与层之间已经分开，具有较大的层间距为0.961nm。分散性和动态接触角测试中p-GO较好的亲水性表明已经在GO表面接枝上了含有羧基的聚合物长链。2、对MWCNTs进行酸化处理，得到表面含有羧基、羟基的酸化MWCNTs。然后采用与GO表面功能化相同的方法对其表面功能化，并制备功能化MWCNTs/环氧树脂复合材料。红外、热失重和分散性测试结果表明已经在MWCNTs接枝上了A171和MAA。TEM照片显示相比于纯MWCNTs，功能化MWCNTs分散均匀，其直径增大了12.9nm。这证明其外表面有一层聚合物包覆。3、功能化GO/EP复合材料的阻尼性能分析表明，随着GO表面修饰的进行，复合材料在常温和高温下的损耗模量和储能模量、玻璃化转变温度、阻尼因子tanδ均有较大的提高。GO的表面功能化对复合材料阻尼性能有较大影响。力学性能测试表明，由于能够提高分散性和界面结合强度，功能化GO能够显著的提高EP的力学性能。4、功能化MWCNTs/EP复合材料的阻尼性能结果表明，功能化的MWCNTs能够显著提高复合材料在高温区的阻尼性能。不同含量功能化MWCNTs复合材料的阻尼性能说明，随功能化MWCNTs加入量的提高，有效阻尼温域和高性能阻尼温域向高温区移动。当加入量为4%时，相比于纯EP，玻璃化转变温度提高了10.1℃，tanδ提高了52%。力学性能测试表明，p-MWCNTs/EP的弹性模量提高了60.47%，拉伸强度也提高了51.51%。比较Si-MWCNTs和p-MWCNTs的增强效果发现分散性和界面结合强度对力学性能有较大影响。5、功能化（GO+MWCNTs）/环氧树脂复合材料的阻尼性能和力学性能测试表明，一维MWCNTs和二维GO在共混时由于相互隔离，能够提高各自的分散性。它们之间的协同作用可以显著提高材料的力学性能和阻尼性能。其效果优于单一结构填料。