نانوذرات به علت خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی, بسیار متفاوت از همتاهای توده ی خود عمل می کنند و در حوزه ی مواد مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. این تفاوت به دلیل تعداد قابل توجه اتم های سطحی که در مقایسه با نمونه های توده، خواص الکترونی و ساختاری متفاوت دارند، می باشد فناوری جدید ساخت نانو ذرات متنوع است و شامل گستره ی وسیعی از روش های حالت بخار، مایع و جامد می باشد. روش های موجود سنتز نانو ذرات در فاز بخار شامل رسوب فیزیکی و شیمیایی بخار و اسپری آئروسل می باشد. سنتز نانوذرات در فاز مایع شامل روش سل- ژل و روش های شیمیایی مرطوب می باشد. روش های تهیه در حالت جامد شامل آسیاب کاری مکانیکی و مکانو شیمیایی می باشد. هریک از این روش ها مزایا و معایب مربوط به خودش را دارد. از بین این روش ها، آسیاب کاری مکانیکی و فرایند های اسپری برای تولید انبوه نانوپودرها به کار می رود. نانو مواد شامل فلزات، سرامیک ها، مواد پلیمری یا مواد کامپوزیتی می باشند به طوری که اندازه ی آن ها در مقیاس نانو باشد. در اواخر دهه ی گذشته، نانو فلزات به خاطر پتانسیل خوب شان در کاربردهای صنعتی، کاتالیزوری، زیست پزشکی و الکترونیکی موضوع بسیاری از تحقیقات بوده اند. آلودگی نهرهای آب به سبب رنگ ها از صنایع نساجی، چرم و چاپ یک مشکل عمده ی زیست محیطی است. رنگ های آزو که شامل یک یا چند پیوند آزو (-n=n- ( هستند یک طبقه ی عمده از ترکیبات رنگی آلی سنتزی هستند. برآورد می شود که حدود 5/0 میلیون تن از رنگ های آزو هر ساله در سرتا سر جهان ساخته می شود که حدود 50% رنگ های تولیدی را شامل می شود. پیوند آزو ناپایدارترین بخش ملکول رنگ است و مسئول سرطان زایی و سمیت آن است. تخریب آن همچنین منجر به تشکیل آمین های آروماتیک سرطان زا می شود. اگرچه ترکیبات گوناگون از نانو ذرات دو فلزی بر پایه ی آهن برای تخریب آلاینده ها استفاده شده است ولی نانو ذرات دو فلزی آهن- نیکل به دلیل کاربردهای وسیع، پایداری خوب از نظر خوردگی و قیمت کمتر نیکل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در نانو ذرات دو فلزی آهن- نیکل آهن الکترون دهنده است در حالیکه نیکل کاتالیزور است. مهم ترین روش های سنتز نانو ذرات دو فلزی در دماهای بالا مانند تجزیه حرارتی کمپلکس های فلزات واسطه، مایسل های معکوس، تشکیل الکتروشیمیایی و غیره می باشد. از بین این روش ها، روش احیای همزمان در فاز محلول مزایایی همچون شرایط ملایم تر، سادگی، قیمت پایین و تولید زیاد محصول را در بر دارد و به طور موفقیت آمیز در تهیه ی نانو ساختار های آلیاژی آهن- نیکل با ابعاد کوچک به کار رفته است.نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل با موفقیت با استفاده از احیاکننده ی سدیم بور هیدراید برای کاهش همزمان یون های نیکل و آهن دو بار مثبت در محلول آبی تهیه شدند. ساختار، ترکیب، مورفولوژی و رفتار مغناطیسی توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش الکترونی سطح انتخاب شده، میکروسکوپ الکترونی عبوری با تفکیک بالا، میکروسکوپ تونل زنی پیمایشی، مغناطیس سنجی ارتعاشی نمونه در دمای اتاق، طیف‎ بینی جذبی فرابنفش- مرئی و آنالیز مساحت سطح برونر-امت- تلر بررسی شد. این مطالعه به تخریب یک رنگ آزو، متیل اورانژ، با استفاده از نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل در محلول آبی اشاره دارد. تخریب رنگ متیل اورانژ خیلی سریع بود و از مدل سینتیکی شبه درجه ی دوم پیروی کرد. سینتیک تخریب رنگ نشان داد که ph محلول، غلظت اولیه ی آهن- نیکل و غلظت اولیه ی رنگ فاکتورهای اساسی اند که بر سرعت تخریب موثراند. با افزایش اسیدیته و غلظت نانوذرات سرعت تخریب افزایش می یابد. مدل همدما آشکار کرد که معادله ی لانگمویر جذب رنگ متیل اورانژ بر روی نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل را بهتر از مدل فرندلیچ توصیف می کند.

در سنتز ترکیبات آلی اکسیداسیون، روش مهمی برای معرفی و اصلاح گروههای عاملی است. در شیمی آلی اکسیداسیون آلکیل آرنها به ترکیبات کربونیل مربوطه در زمینه های تحقیقاتی و صنعتی بسیار مورد توجه است. از آنجایی که ce (iv) بر خلاف انتظار یک اکسنده تک الکترونی قوی می باشد، اکسیداسیون ترکیبات آلی توسط آن می تواند بسیارجالب و مورد توجه قرار گیرد. اکسید سریم کاتالیستی ارزان است که در حضور nabro3 می تواند آلکیل بنزن ها را به آلدهیدها، کتونها و استرها اکسید کند. در این تحقیق اکسیداسیون آلکیل آرنها با استفاده از نانو ذرات اکسید سریم / سدیم برمات در محیط آب و اسید و همچنین بدون آب مورد بررسی قرار گرفته است. وقتی واکنش در حلال آّب / 1-4 دی اکسان / استیک اسید با نسبت 1/1/5 انجام می شود، آلدهیدها و کتونها با راندمان بالا بدست می آیند. همچنین بنزیل استرها از اکسیداسیون آلکیل آرنها با nabro3 در حضور نانو ذرات اکسید سریم در استیک اسید تهیه می شوند. مایعات یونی به دلیل دارا بودن خواص مفیدی مانند: پایداری و عدم اشتعال پذیری مورد توجه شیمیدانان آلی قرار گرفته اند. در سال های اخیر، گزارش های بسیاری منتشر شده که در آن مایعات یونی اسیدی به عنوان حلال- کاتالیزور و یا حلال در انواع واکنش ها از جمله استری شدن، نوآرایی اکسا-مایکل ، جایگزینی نوکلوئوفیلی و واکنش های هیدرولیتیک مورد استفاده قرار گرفته اند. به منظور توسعه روش های کارآمد برای تبدیل گروههای عاملی ، تبدیل الکل ها به آلکیل هالیدهای مربوطه با استفاده از مایع یونی اسیدی [h-nmp]hso4 بعنوان حلال و کاتالیزور مورد مطالعه قرار گرفته است. انواع الکل های نوع اول، دوم و سوم آلیفاتیک شامل بنزیلی و غیر بنزیلی به طور موثری به آلکیل هالید های مربوطه تبدیل می شود.

ایمنی مواد غذایی یک موضوع مهم جهانی محسوب می شود. علی رغم تلاش های گسترده ای که برای کنترل و ریشه کن کردن عفونت های مرتبط با باکتری های عامل مسمومیت های غذایی تا کنون صورت گرفته است، هنوز گزارشاتی مبنی بر ابتلا به این مسمومیت ها وجود دارد. در سال های اخیر استفاده از عوامل ضدمیکروبی معدنی به عنوان یک رویکرد جدید برای کنترل جمعیت میکروبی مطرح شده است. اکسیدهای فلزی نه تنها به دلیل ویژگی های متنوع فیزیکی و شیمیایی بلکه به دلیل خواص ضدمیکروبی خود، به عنوان نسل جدیدی از ترکیبات ضدمیکروبی مورد توجه قرار گرفته اند. مطالعات صورت گرفته تا کنون نشان داده اند که از نانوذرات اکسیدهای فلزی می توان به عنوان عوامل ضدباکتریایی موثر استفاده نمود. در این مطالعه تاثیرات ضدمیکروبی نانوذرات اکسید روی علیه میکروارگانیسم های escherichia coli o157:h7 ( ntcc:12900) و atcc:25923)) staphylococcus aureus به عنوان دو نمونه از پاتوژن های غذایی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر mic و mbc نانوذرات اکسید روی علیه هر یک از انواع سلول های باکتری تعیین گردید. تاثیر خاصیت ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی بر حداکثر سرعت رشد اختصاصی میکروارگانیسم ها و هم چنین مکانیسم عمل نانوذرات از لحاظ باکتریواستاتیک و یا باکتریوسایدال بودن آن ها مورد سنجش قرار گرفت. بهینه سازی و مدل سازی عملکرد ضدمیکروبی نانوذرات اکسید روی با محاسبه درصد مهار رشد سلول های باکتری در شرایط متفاوت ph، دمای انکوباسیون (?c 42، 37 و 25) و در حضور غلظت های گوناگون نانوذرات اکسید روی صورت پذیرفت. برای این منظور سمیت نانوذرات اکسید روی علیه باکتری e. coli o157: h7 در phهای چهار تا 10 و غلظت های mg/ml1.5، 0.75 و 0.375 از نانوذرات و علیه باکتری s. aureus در ph های پنج تا10 و در حضور غلظت های mg/ml 0.375، 0.187 و 0.09 بررسی گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دادند که نانوذرات اکسید روی دارای اثرات ضدمیکروبی قابل توجهی علیه هر یک از باکتری-های نامبرده هستند و این ویژگی نانوذرات با افزایش غلظت آن ها تقویت می گردد. خاصیت ضدباکتریایی این نانوذرات علیه s. aureus به عنوان یک باکتری گرم مثبت نسبت به باکتری گرم منفی e. coli o157: h7 قوی تر است. اسیدی شدن محیط نانوذرات و هم چنین افزایش دمای انکوباسیون سلول های باکتری تیمار شده با نانوذرات اکسید روی باعث تشدید فعالیت ضدباکتریایی این نانوذرات می گردد.