化学特性：很高的化学活性和不稳定性，热力学性质和电化学性质改变，溶解度增大，相变反常，强吸附性，优异的催化与光催化性能。
例子：许多纳米金属在空气中能剧烈氧化或燃烧；大块的石墨转变为金刚石需要几万个大气压和几千度的高温。而用纳米石墨理论上估算仅需几百个大气压和几百度；导致亚稳状态（过热、过冷和过饱和现象）；分解温度降低；晶型或相态转变；熔点大大降低；纳米Pt催化剂可使乙炔氧化反应温度从600℃降至室温；纳米Ni粉催化火箭固体燃料反应，可使燃烧效率提高100倍。

1.6纳米材料应用的现状与未来
在电子领域中的应用
纳米器件与量子计算机：电子器件微型化到纳米级的尺度。例如Intel的CPU制造工艺为45nm，AMD的为65nm；用碳纳米管制备更小的三极管。基于量子理论的新型计算机称为量子计算机；现已有样机，几毫升的CHCl3，利用H和13C原子核的自旋相互作用（用与磁场方向一致或相反2个取向代表1和0）制备出2个量子位的核磁共振（NMR）量子计算机。
分子器件和分子计算机：具有二级管、三极管、开关、导电、储存功能的单个分子称为分子器件；由分子器件组成的计算机称为分子计算机。
在磁性材料领域中的应用
纳米磁记录介质：30~80nm纳米铁钴镍金属带的记录密度可提高10~100倍。
纳米磁性液体：具有强铁磁性的超细微粒（10nm以下）分散在基液中而构成的稳定的胶体溶液。应用：防尘动态密封，润滑剂，阻尼剂，增大扬声器功率，矿物分离，光快门，光调节器，抗癌药物磁性载体，磁墨水，磁印刷等
纳米晶软磁材料：当粒径小于50nm而具有高起始磁导率和低矫顽力的一种材料，具有磁通量密度、高磁导率和低铁损的综合优异性能。
在能源领域中的应用
纳米晶体化学太阳能电池：利用染料光敏化剂和纳米TiO2制备的光电池，具有透明、对光及入射角度要求低、光电转化率高和温度范围宽等优点。
纳米超级电容器：利用纳米材料（碳纳米管、纳米金属氧化物等）、很大的表面积所制备出新型电容器，其单位体积容量是传统电容器的1000倍以上，并具有电池和电容双重作用。
纳米电极材料：纳米正极和纳米负极，尤其在燃料电池中的应用。
储氢材料：例如纳米LaNi5、纳米Mg2Ni、单壁碳纳米管，储氢量可达76mg/g，活化温度低，储氢速度快。
在环境保护领域中的应用
纳米TiO2的光催化降解：光催化降解有机物，用于处理有机废水，净化室内空气
汽车尾气催化净化：例如用纳米Al2O3基气凝胶为载气的催化剂，将有害的CO、HC和NOx变为CO2H2O和N2。
纳米吸附材料：用于吸附废水中的无机物和有机物，一些有机物的分离、脱色和精制，还可用于尾气处理和空气净化。
在电热方面的应用
纳米导电/抗静电材料：例如导电纳米银粉，碳纳米管制备的纳米导电纤维，纳米吸波导电材料（屏蔽电磁波），纳米超导材料，高分子纳米导电材料。
纳米导热材料：例如用纳米Al2O3粉分别分散于水和乙醇中，制备成导热悬浮液；碳纳米管导热材料。
纳米隔热保温材料：例如西安卫星纳米隔热材料，纳米隔热保温复合膜，纳米隔热保温涂料。
纳米绝缘材料：纳米粒子加入有机绝缘材料中形成的绝缘材料，以提高其绝缘性和热稳定性、力学性能等，例如硅橡胶纳米复合绝缘材料。
在光学材料方面的应用
纳米电致发光材料：具有发光柔和、功耗低、冷光源等特点
纳米光致发光材料：例如荜—聚吡咯核—壳结构的纳米复合物，可发出紫色到蓝色的光。
纳米蓄光材料：就是平常说的夜光粉，将吸收的能量转变为可见光。例如有机和无机纳米荧光材料在路标、夜间广告、夜间紧急情况时使用。
碳纳米管发光材料：人类历史上最细的发光装置
隐身材料：吸收光和电磁波。例如制造隐身飞机。
在化学化工领域的应用
改变化学反应的方向：使一些在大块状态不能发生的反应在纳米状态下得以进行
增大平衡常数：打破了平衡常数仅与温度有关的经典物理化学理论；利用纳米反应可显著提高平衡产率。
制备纳米电池：打破标准电极电势为定值的经典物理化学理论；利用纳米材料可制备出大电动势、大容量的高性能电池。
加快反应速率：利用有害微粒大的表面能，可变废为宝，成为一种新的能源。
2纳米材料的制备方法与技术
2.1纳米颗粒的制备方法及表面改性：物理法、化学法、综合法及其化学改性
2.2一维纳米材料的制备方法：纳米管、纳米线（丝）、纳米棒。
2.3二维纳米材料的制备方法：纳米薄膜
2.4三维纳米材料的制备方法：块状纳米材料
2.5纳米复合材料的制备方法：无机纳米复合材料和有机纳米复合材料
2.6纳米结构材料的制备方法：LB膜，纳米孔结构材料等
2.1纳米颗粒的制备方法及表面改性
2.1.1物理制备方法
机械粉碎法、物理气象沉积法、冷冻干燥法等。
2.1.2化学制备法
沉淀法、水热法、低热固相法、溶胶—凝胶法、微乳液法、气相化学沉积法等
2.1.3纳米颗粒的表面改性
2.1.1物理制备方法
1.机械粉碎法
普通球磨：粒径1~3μm
高能球磨：粒径≤10nm
振动球磨：粒径0.5~2μm
搅拌磨：粒径≤3μm
胶体磨：粒径0.1~2μm
高速气流粉碎：利用高速气流的能量使颗粒之间相互产生冲击、碰撞、摩擦而被较快的粉碎，粒径可达0.1~1μm
2.物理气相沉积法：利用高温热源将原料加热，使之气化或生成等离子体，然后骤冷使之凝聚成纳米粒子的方法，所得颗粒的粒径在5~100nm，根据高温热源又可分如下方法
等离子体加热法：产率高，适合制备高熔点的纳米粒子
激光加热法：粒径小，粒径分布窄
高频感应加热法：粒径比较均匀，产量大
离子溅射法：收率高，粒径均匀，粒径分布窄
其他加热方法：电子束加热法、电弧放电加热法、电阻加热法、太阳炉加热法等
3.喷雾干燥法：将金属盐溶液雾化，然后快速蒸发掉水分而生成纳米粒子的方法，所得颗粒的粒径与雾化的液滴大小和浓度有关。