با پیشرفت های روزافزون فناوری نانو در صنایع بالادستی نفت، توجه ویژه ای به کاربرد نانوذرات با اندازه، شکل و خواص سطحی مطلوب، به عنوان یک افزودنی موثر و کارامد در روش های ازدیاد برداشت حرارتی شده است. در این مطالعه یک روش نوین برای بهبود پارامترهای احتراق درجا، بر پایه استفاده از نانوذرات ارائه شده است. با استفاده از روش های آنالیز حرارتی، مطالعات سینتیک روی نفت خام در حضور سه نوع نانوذره ی سیلیکا، رس و اکسید آهن انجام شد تا تاثیر واکنش های ترموکاتالیتیکی بر روی نوع و واکنش پذیری سوخت بررسی شود. مطالعه سینتیک نشان داد که نانوذرات با کاهش انرژی فعال سازی، واکنش های احتراق را کاتالیز می کنند و با افزایش مقدار سوخت نهشته روی سنگ، باعث پایداری جبهه احتراق و افزایش بازیافت حرارتی می شوند. همچنین مشاهده شد که تاثیر نانوذرات بر نواحی مختلف واکنشی نفت خام متفاوت است. اثر کاتالیزوری نانوذرات به نوع و غلظت آن وابسته است و با افزایش غلظت نانوذره اثر کاتالیزوری افزایش می یابد. نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذرات تاثیر دوگانه ی کاتالیزوری/سطحی بر واکنش های احتراق نفت خام دارند. بنابراین نانوذرات می توانند فرایند احتراق درجا در مخازن نفت سبک و نیمه سنگین، که تا قبل از این احتراق درجا در آنها امکان پذیر نبود، را ممکن کنند.