Katalitička svojstva cerijevih nanočestica naširoko se koriste kao materijali elektrolita, u gorivim ćelijama s čvrstim oksidom, solarnim ćelijama, za oksidaciju automobilskih goriva i kao dio kompozitnog materijala za oksidaciju ispušnih plinova tripartitnim katalizatorima.

Metoda obrade ozonizirane vode koja koristi nanocerijev oksid kao katalizator, koja je karakterizirana time što se materijal nanocerijevog dioksida dodaje kao katalizator u sustavu za obradu ozonizirane vode kako bi se pospješila razgradnja fenolnih organskih zagađivača.
Ceria (CeO2) nano prah ima dobru mehaničku čvrstoću i dobru stabilnost u uvjetima katalitičke ozonizacije, a katalitički učinak može se dobro održati nakon ponovljene uporabe, što je korisno za njegovu praktičnu primjenu.

Nano CeO2 je učinkovita i ekonomična fotokatalitička komponenta u materijalima rijetkih zemalja.Može oksidirati i razgraditi razne štetne plinove u bezopasne anorganske tvari.Također može razgraditi mnoge vatrostalne organske tvari u anorganske tvari kao što su CO2 i H2O kroz reakcije oksidacije.Ima dobru stabilnost u određenim uvjetima, može se više puta koristiti, a katalitički učinak može se dobro održavati.