ナノ粒子は光触媒として、多くの利点がある まず、粒径が小さく比表面積が大きいため、光触媒の効率が高い また、ナノ粒子から発生した電子と正孔のほとんどは、表面に到達するまで再結合しない したがって、表面に到達できる電子と正孔の数が多ければ、化学反応活性が高い 第二に、ナノ粒子は媒質中に分散すると透明であることが多く、光学的手段や方法を用いて界面電荷移動、プロトン移動、半導体エネルギー準位構造、表面状態密度の影響を観察することが容易である 現在、廃水処理（SO32-またはCr2O72-系を含む）用の光触媒としてナノ酸化チタン-三酸化鉄の工業的利用は、非常に良い結果を達成している。
沈降溶解法で調製した粒径約30～60nmの白色球状チタン酸亜鉛粉末は、比表面積が大きく、化学的活性が高いため、固相焼成法で調製したチタン酸亜鉛粉末よりも格段に効果が高い
ナノテクノロジーのもう一つの重要な応用は、ナノ静電シールド材料の使用である。 これまでの静電遮蔽材は、カーボンブラックを樹脂に溶射したものが一般的であったが、その性能は特に満足できるものではなかった。 そこでパナソニックは、静電シールド材の性能を向上させるため、静電シールド性の良いナノコーティングを開発した。 Fe2O3、TiO2、ZnOなどの半導体特性を持つナノ酸化物粒子をコーティングに使用しており、導電性が高いため静電シールド効果がある。 さらに、酸化物ナノ粒子の様々な色により、積層によって静電遮蔽塗膜の色を制御することができ、優れた静電遮蔽特性が得られるだけでなく、1色しかないカーボンブラック静電遮蔽塗膜の単調さを克服することができる。
また、ナノTiO2パウダーを一定の割合で化粧品に添加すれば、紫外線を効果的に遮蔽することができる。 一般的には、0.5~1%のナノ酸化チタンを配合するだけで、紫外線を十分に遮蔽できると言われている。 現在、日本や他の国々ではナノ酸化チタン化粧品が販売されている。 紫外線は食肉の自動酸化や変色を引き起こすだけでなく、食品中のビタミンや芳香族化合物を破壊し、食品の栄養価を低下させる。 もし食品を0.1~0.5%のナノ酸化チタンを含む透明プラスチック包装材で包装すれば、食品に対する紫外線の有害な影響を防ぐことができ、食品の鮮度も保つことができる。 金属ナノ粒子を化学繊維や紙に組み込むと、静電効果を大幅に低減できる。 光焼結スポンジ状粒子は、ガス同位体、混合希ガス、有機化合物の分離・濃縮、電池電極、化学組成検出器、高効率熱交換スペーサーとして使用できる。 ナノ粒子は、導電性コーティング、印刷インク、固体潤滑剤などとしても使用できる。
ZnCO3被覆Ti(OH)4粒子を化学共沈法により得、一定温度で予備焙煎した後、被覆ZnO粉末の大部分を溶解し、系内の少量のZnTiO3(ZnTiO3とTiO2(R)結晶構造が類似している)を用いて、TiO2のアナターゼ型からルチル型への変換を促進し、粒径約20~60nmのルチル型二酸化チタン粉末を調製した。 光学性能試験は紫外分光光度計で実施され、この粉末は240~400nmの紫外線の強い吸収を有し、吸収率は92%と高く、その吸収性能は通常のTiO2粉末よりもはるかに高いことがわかった。 さらに、ナノ粉末の量子サイズ効果および体積効果により、ナノ粒子のスペクトル特性は「フランジ付き」または「赤方偏移」に見える。 超微細アルミン酸塩系長残光発光材料の調製において、軟化学法で合成した超微光発光粉末の発光スペクトルの主ピーク位置は、固相機械混合焼結法で調製した発光粉末と比較して12nmずれている。 残光減衰曲線は、この方法で合成された発光粉末の崩壊速度が、粉末粒子の大幅な減少によって引き起こされる固相法で合成された発光粉末の崩壊速度よりもはるかに速いことを示しています。
研究者らはまた、ナノリアクターは、その独特の細孔のような構造、大きな比表面(ナノチューブ1グラムあたり最大数百平方メートル)、および化学反応を狭い範囲に制限できる高い機械的強度で製造できることを発見しました。 ナノリアクターでは、反応物は分子レベルで一定の配向と秩序ある配置を持っていますが、同時に反応物分子と反応中間体の動きを制限します。 この配向、整列、および制限効果は、反応の方向と速度に影響を与え、決定します。 科学者はナノスケールのモレキュラーシーブを反応器として使用し、オレフィンの感光性酸化では、基質分子が反応器の細孔に配置され、増感剤が溶液中にあるため、一重項酸化生成物のみが生成されます。 金属アルコール化合物やカルボン酸と反応させることにより、一定の細孔径を有する大環状化合物を合成することができる。 ブロックおよび接合コポリマーの使用はミクロ相分離を作り出し、それはナノリアクターとして異なる「ナノ構造」を形成することができる。
