通过对表面含有官能团的热塑性聚合物纳米纤维进行功能化改性，可以实现其在多种领域的应用。研究组目前通过对纳米纤维进行改性，已在生物传感器、过滤分离、抗菌和防污等领域的应用研究方面取得进展。
生物传感器。生物传感器（Biosensor）是对生物活性分子敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。采用熔融挤出相分离法成功制备了聚乙烯共聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PE-co-GMA)纳米纤维。由于PE-co-GMA是一种具备活性环氧基团的热塑性材料，而这种活性环氧基团则可以通过开环反应与蛋白质、酶等生物活性大分子中的氨基酸相连接，因此利用该纳米纤维制备生物传感器具有较大的潜力。
过滤分离领域。由于纳米纤维独特的大比表面积、良好的生物相容性以及低流阻性等特性，国内外很多学者致力于纳米纤维在改善过滤膜效率中的应用研究。研究组以TiO2悬浮液截留率为计算标准制备的纳米纤维膜的过滤能力高达99.6%。此外，研究表明，纳米纤维膜应用于过滤分离领域将具有明显优势。
此外，研究组通过熔融挤出相分离法制备亲水性的PVA-co-PE纳米纤维，并利用三聚氯氰对其表面进行活化，随后通过亲核取代反应将IDA接枝至纳米纤维表面，成功制备出表面固化IDA的亲水性 PVA-co-PE纳米纤维，并采用涂覆的方法将该纳米纤维制备成了纳米纤维膜。
抗污领域。具有高比表面积的纳米纤维与传统微米级的相比，在抗菌纤维领域有着重要的应用潜力。研究组通过表面原子转移自由基聚合（SI-ATＲP）方法制备了表面含有两性磺胺离子的PVA-co-PE纳米纤维膜，探索这种新型抗污纳米纤维膜的抗菌性能。研究发现，表面两性磺胺离子的纳米纤维膜菌落数比纯纳米纤维的少很多。通过计算，其抗菌率达到99.46%。因而，表面接枝两性磺胺离子的纳米纤维膜还具有优良的抗菌性能。
此外，聚合物纳米纤维材料在军用、生物工程、工业防护服、酶催化、锂电池隔膜、化妆品、空气和水过滤等方面，有更广阔的应用潜力尚待开发。而在未来的探究中还应注意考虑技术的经济性、环境友好性、回收利用的可循环性，以及产品的安全认证等问题。