納米粒子作為光催化劑，有著許多優(yōu)點(diǎn)。首先是粒徑小，比表面積大,光催化效率高。另外，納米粒子生成的電子、空穴在到達(dá)表面之前，大部分不會(huì)重新結(jié)合。因此，電子、空穴能夠到達(dá)表面的數(shù)量多，則化學(xué)反應(yīng)活性高。其次，納米粒子分散在介質(zhì)中往往具有透明性，容易運(yùn)用光學(xué)手段和方法來觀察界面間的電荷轉(zhuǎn)移、質(zhì)子轉(zhuǎn)移、半導(dǎo)體能級(jí)結(jié)構(gòu)與表面態(tài)密度的影響。目前，工業(yè)上利用納米二氧化鈦-三氧化二鐵作光催化劑，用于廢水處理（含SO32-或 Cr2O72-體系），已經(jīng)取得了很好的效果。
用沉淀溶出法制備出的粒徑約30~60nm的白色球狀鈦酸鋅粉體，比表面積大，化學(xué)活性高，用它作吸附脫硫劑，較固相燒結(jié)法制備的鈦酸鋅粉體效果明顯提高。
納米靜電屏蔽材料，是納米技術(shù)的另一重要應(yīng)用。以往的靜電屏蔽材料一般都是由樹脂摻加碳黑噴涂而成，但性能并不是特別理想。為了改善靜電屏蔽材料的性能，日本松下公司研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料。利用具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子如 Fe2O3 、TiO2 、ZnO等做成涂料，由于具有較高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用。另外，氧化物納米微粒的顏色各種各樣，因而可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，這種納米靜電屏蔽涂料不但有很好的靜電屏蔽特性，而且也克服了碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。
另外，如將納米TiO2 粉體按一定比例加入到化妝品中，則可以有效地遮蔽紫外線。一般認(rèn)為，其體系中只需含納米二氧化鈦0.5~1%，即可充分屏蔽紫外線。目前，日本等國(guó)已有部分納米二氧化鈦的化妝品問世。紫外線不僅能使肉類食品自動(dòng)氧化而變色，而且還會(huì)破壞食品中的維生素和芳香化合物，從而降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。如用添加0.1~0.5%的納米二氧化鈦制成的透明塑料包裝材料包裝食品，既可以防止紫外線對(duì)食品的破壞作用，還可以使食品保持新鮮。將金屬納米粒子摻雜到化纖制或紙張中，可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體，可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮，用于電池電極、化學(xué)成分探測(cè)器及作為高效率的熱交換隔板材料等。納米微粒還可用作導(dǎo)電涂料，用作印刷油墨，制作固體潤(rùn)滑劑等。
用化學(xué)共沉淀法得到ZnCO3 包覆Ti(OH)4 粒子，在一定溫度下預(yù)焙解后，溶去絕大部分包覆的ZnO粉體，利用體系中少量的ZnTiO3（ZnTiO3與TiO2(R) 的晶體結(jié)構(gòu)類似）促進(jìn)了TiO2從銳鈦型向金紅石型的轉(zhuǎn)化，制得粒徑約20~60nm的金紅石型二氧化鈦粉體。用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行了光學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此粉體對(duì)240~400nm的紫外線有較強(qiáng)的吸收，吸收率高達(dá)92%以上，其吸收性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通TiO2 粉體。另外，由于納米粉體的量子尺寸效應(yīng)和體積效應(yīng)，導(dǎo)致納米粒子的光譜特性出現(xiàn)"蘭移"或"紅移"現(xiàn)象。在制備超細(xì)鋁酸鹽基長(zhǎng)余輝發(fā)光材料時(shí)，用軟化學(xué)法合成出的超細(xì)發(fā)光粉體的發(fā)射光譜的主峰位置，較固相機(jī)械混合燒結(jié)法制備的發(fā)光粉體蘭移了12nm。余輝衰減曲線表明，該法合成出的發(fā)光粉體，其余輝衰減速度相對(duì)固相法合成出的發(fā)光粉體要快得多，這些都是由于粉體粒子大幅度減小所致。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，可以利用納米碳管其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，大的比表面（每克納米碳管的表面積高達(dá)幾百平方米）、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。在納米反應(yīng)器中，反應(yīng)物在分子水平上有一定的取向和有序排列，但同時(shí)限制了反應(yīng)物分子和反應(yīng)中間體的運(yùn)動(dòng)。這種取向、排列和限制作用將影響和決定反應(yīng)的方向和速度。科學(xué)家們利用納米尺度的分子篩作反應(yīng)器，在烯烴的光敏氧化作用中，將底物分子置于反應(yīng)器的孔腔中，敏化劑在溶液中，這樣就只生成單重態(tài)的氧化產(chǎn)物。用金屬醇化合物和羧酸反應(yīng)，可合成具有一定孔徑的大環(huán)化合物。利用嵌段和接技共聚物會(huì)形成微相分離，可形成不同?quot;納米結(jié)構(gòu)"作為納米反應(yīng)器。
用沉淀溶出法制備出的粒徑約30~60nm的白色球狀鈦酸鋅粉體，比表面積大，化學(xué)活性高，用它作吸附脫硫劑，較固相燒結(jié)法制備的鈦酸鋅粉體效果明顯提高。
納米靜電屏蔽材料，是納米技術(shù)的另一重要應(yīng)用。以往的靜電屏蔽材料一般都是由樹脂摻加碳黑噴涂而成，但性能并不是特別理想。為了改善靜電屏蔽材料的性能，日本松下公司研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料。利用具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子如 Fe2O3 、TiO2 、ZnO等做成涂料，由于具有較高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用。另外，氧化物納米微粒的顏色各種各樣，因而可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，這種納米靜電屏蔽涂料不但有很好的靜電屏蔽特性，而且也克服了碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。
另外，如將納米TiO2 粉體按一定比例加入到化妝品中，則可以有效地遮蔽紫外線。一般認(rèn)為，其體系中只需含納米二氧化鈦0.5~1%，即可充分屏蔽紫外線。目前，日本等國(guó)已有部分納米二氧化鈦的化妝品問世。紫外線不僅能使肉類食品自動(dòng)氧化而變色，而且還會(huì)破壞食品中的維生素和芳香化合物，從而降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。如用添加0.1~0.5%的納米二氧化鈦制成的透明塑料包裝材料包裝食品，既可以防止紫外線對(duì)食品的破壞作用，還可以使食品保持新鮮。將金屬納米粒子摻雜到化纖制或紙張中，可以大大降低靜電作用。利用納米微粒構(gòu)成的海綿體狀的輕燒結(jié)體，可用于氣體同位素、混合稀有氣體及有機(jī)化合物等的分離和濃縮，用于電池電極、化學(xué)成分探測(cè)器及作為高效率的熱交換隔板材料等。納米微粒還可用作導(dǎo)電涂料，用作印刷油墨，制作固體潤(rùn)滑劑等。
用化學(xué)共沉淀法得到ZnCO3 包覆Ti(OH)4 粒子，在一定溫度下預(yù)焙解后，溶去絕大部分包覆的ZnO粉體，利用體系中少量的ZnTiO3（ZnTiO3與TiO2(R) 的晶體結(jié)構(gòu)類似）促進(jìn)了TiO2從銳鈦型向金紅石型的轉(zhuǎn)化，制得粒徑約20~60nm的金紅石型二氧化鈦粉體。用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行了光學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此粉體對(duì)240~400nm的紫外線有較強(qiáng)的吸收，吸收率高達(dá)92%以上，其吸收性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通TiO2 粉體。另外，由于納米粉體的量子尺寸效應(yīng)和體積效應(yīng)，導(dǎo)致納米粒子的光譜特性出現(xiàn)"蘭移"或"紅移"現(xiàn)象。在制備超細(xì)鋁酸鹽基長(zhǎng)余輝發(fā)光材料時(shí)，用軟化學(xué)法合成出的超細(xì)發(fā)光粉體的發(fā)射光譜的主峰位置，較固相機(jī)械混合燒結(jié)法制備的發(fā)光粉體蘭移了12nm。余輝衰減曲線表明，該法合成出的發(fā)光粉體，其余輝衰減速度相對(duì)固相法合成出的發(fā)光粉體要快得多，這些都是由于粉體粒子大幅度減小所致。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，可以利用納米碳管其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，大的比表面（每克納米碳管的表面積高達(dá)幾百平方米）、較高的機(jī)械強(qiáng)度做成納米反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠使化學(xué)反應(yīng)局限于一個(gè)很小的范圍內(nèi)進(jìn)行。在納米反應(yīng)器中，反應(yīng)物在分子水平上有一定的取向和有序排列，但同時(shí)限制了反應(yīng)物分子和反應(yīng)中間體的運(yùn)動(dòng)。這種取向、排列和限制作用將影響和決定反應(yīng)的方向和速度。科學(xué)家們利用納米尺度的分子篩作反應(yīng)器，在烯烴的光敏氧化作用中，將底物分子置于反應(yīng)器的孔腔中，敏化劑在溶液中，這樣就只生成單重態(tài)的氧化產(chǎn)物。用金屬醇化合物和羧酸反應(yīng)，可合成具有一定孔徑的大環(huán)化合物。利用嵌段和接技共聚物會(huì)形成微相分離，可形成不同?quot;納米結(jié)構(gòu)"作為納米反應(yīng)器。
