Desde a sua descoberta, os CNTs têm despertado um grande interesse pela comunidade científica devido às suas excelentes propriedades eléctricas, mecânicas e térmicas. A natureza apolar dos nanotubos de carbono favorece a sua agregação, o que representa uma séria limitação na aplicação deste material forte e flexível. A introdução de grupos funcionais na superfície dos CNTs tem sido amplamente usada para lhes conferir novas propriedades e melhorar a sua dispersão em solventes e/ou materiais. Inúmeras reacções químicas têm vindo a ser reportadas para a funcionalização superficial dos CNTs de modo a aproveitar as suas propriedades e ampliar a sua aplicação. Neste trabalho são apresentadas reacções de funcionalização covalente de nanotubos de carbono (CNTs) usando 1,3-butadieno e 2,3-dimetil-1,3-butadieno, gerados por extrusão térmica de dióxido de enxofre das sulfonas correspondentes. A funcionalização foi então realizada em solução e na ausência de solvente. As reacções realizadas na ausência de solvente foram activadas por microondas. A reacção de cicloadição de Diels-Alder do ácido sórbico e seus derivados foi realizada tanto na presença como na ausência de solvente. As reacções realizadas na ausência de solvente foram activadas por microondas. A funcionalização de nanotubos de carbono por reacção de cicloadição da espécie dipolar 1,3 gerada a partir da condensação de um α-amino ácido e um aldeído, foi realizada na ausência de solvente com activação por microondas e os resíduos de reacção foram investigados. Neste trabalho foi ainda estudada a interacção não covalente do tipo π-π de CNTs na presença de compostos poliaromáticos (perilenodiimidas) previamente sintetizados e caracterizados. O desenvolvimento de materiais para aplicação ambiental em processos tecnológicos de desintoxicação e depuração de efluentes aquosos é uma área de pesquisa de extrema importância. A grande diversidade de materiais adsorventes tais como biomassa, carvão activado e CNTs aliada a novas abordagens tecnológicas, são actualmente armas poderosas no combate deste sério problema.