随着纳米技术的迅速发展，纳米催化剂因其独特的物理和化学性质，展现出优异的催化活性和选择性，广泛应用于有机合成、环境保护、能源转换等多个领域。常见的纳米催化剂如下。

金属纳米粒子作为催化剂已成功地应用到有机合成领域，如催化加氢反应中，其效率相较于同类的块体材料可以提高10倍以上。其高活性源于尺寸降至纳米级以后，较大的比表面积、表面台阶、褶皱和缺陷的增加使得更多的活性位点暴露在反应环境中。金属纳米粒子十分活泼，可以作为助燃剂在燃料中使用，还可以掺杂到高能密度的燃料中，如掺杂到炸药中可以增加爆炸效率。将金属纳米粒子和半导体纳米粒子混合掺杂到燃料中，可以提高燃烧的效率。金属氧化物纳米催化剂在环境保护中具有重要应用，如高活性的二氧化钛（TiO₂）用于CO₂分解、CO氧化和SO₂还原等反应。这类催化剂不仅具有高催化活性，还能在较低温度下高效工作，对环境保护具有重要意义。

半导体纳米粒子具有很好的光催化性能。例如，二氧化钛纳米粒子具有活性高、热稳定性好、持续性长、价格便宜、对人体无害等特征，备受人们青睐，成为最受重视的一种光催化剂，已广泛用于废水处理、有害气体净化、食品包装、建材和涂料等领域。

固体超强酸作为一类新的催化剂材料已成为国内外研究的热点，由于其制备方法较为简单、稳定性好、催化活性高、易分离、不腐蚀设备、不污染环境，是很有应用前景的绿色工业催化剂。与传统超强酸固体催化剂相比，纳米固体超强酸具有更好的催化活性、不污染环境、可反复使用及经焙烧再生等优点，展示出广阔的应用前景。

石墨烯及其衍生物是一种电子离域性很大的具有金属或半导体性质的特殊材料，有许多潜在的重要用途。石墨烯及其衍生物或多壁碳纳米管作为新型催化剂或其载体材料，正在引起化学工作者的高度重视。研究者们发现，纳米碳材料负载的催化剂在甲酰化反应、电催化还原、甲烷氧化以及烃类催化反应中都比原有催化剂性能有所提升。此外，碳纳米管用于合成氨催化剂也有着潜在的前景。

纳米催化剂的基础研究已取得显著成果，但在生产规模、工业化程度、性能稳定性及合成工艺的环保性等方面仍存在挑战。未来随着纳米技术的进一步发展和新型纳米催化剂的不断涌现，纳米催化剂将在有机合成、环境保护、能源转换等领域发挥更加重要的作用，推动相关技术的创新和进步。