सेरिया नैनोकणों के उत्प्रेरक गुणों का उपयोग व्यापक रूप से इलेक्ट्रोलाइट सामग्री के रूप में, ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं, सौर कोशिकाओं में, ऑटोमोबाइल ईंधन के ऑक्सीकरण के लिए और त्रिपक्षीय उत्प्रेरक द्वारा निकास गैसों के ऑक्सीकरण के लिए मिश्रित सामग्री के हिस्से के रूप में किया जाता है।

उत्प्रेरक के रूप में नैनो सेरिक ऑक्साइड का उपयोग करने वाली एक ओजोनीकृत जल उपचार विधि, जिसकी विशेषता यह है कि फेनोलिक कार्बनिक प्रदूषकों के क्षरण को बढ़ावा देने के लिए ओजोनीकृत जल उपचार प्रणाली में नैनो सेरियम डाइऑक्साइड सामग्री को उत्प्रेरक के रूप में जोड़ा जाता है।
सेरिया (CeO2) नैनो पाउडर में उत्प्रेरक ओजोनेशन स्थितियों के तहत अच्छी यांत्रिक शक्ति और अच्छी स्थिरता होती है, और बार-बार उपयोग के बाद उत्प्रेरक प्रभाव को अच्छी तरह से बनाए रखा जा सकता है, जो इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए फायदेमंद है।

नैनो CeO2 दुर्लभ पृथ्वी सामग्रियों में एक कुशल और किफायती फोटोकैटलिटिक घटक है। यह विभिन्न हानिकारक गैसों को हानिरहित अकार्बनिक पदार्थों में ऑक्सीकरण और विघटित कर सकता है। यह ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कई दुर्दम्य कार्बनिक पदार्थों को CO2 और H2O जैसे अकार्बनिक पदार्थों में विघटित कर सकता है। विशिष्ट परिस्थितियों में इसकी स्थिरता अच्छी है, इसे कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता है, और उत्प्रेरक प्रभाव को अच्छी तरह से बनाए रखा जा सकता है।