คุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาของอนุภาคนาโนซีเรียใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ เซลล์แสงอาทิตย์ สำหรับการเกิดออกซิเดชันของเชื้อเพลิงรถยนต์ และเป็นส่วนหนึ่งของวัสดุคอมโพสิตสำหรับการเกิดออกซิเดชันของก๊าซไอเสียโดยตัวเร่งปฏิกิริยาไตรภาคี

วิธีบำบัดน้ำโอโซนโดยใช้นาโนเซริกออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการเติมวัสดุนาโนซีเรียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในระบบบำบัดน้ำโอโซนเพื่อส่งเสริมการย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ฟีนอลิก
ผงนาโน Ceria(CeO2) มีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีและมีเสถียรภาพที่ดีภายใต้สภาวะโอโซนของตัวเร่งปฏิกิริยา และสามารถรักษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาไว้อย่างดีหลังจากใช้งานซ้ำๆ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการใช้งานจริง

Nano CeO2 เป็นส่วนประกอบโฟโตคะตาไลติกที่มีประสิทธิภาพและประหยัดในวัสดุหายาก มันสามารถออกซิไดซ์และสลายก๊าซอันตรายต่าง ๆ ให้เป็นสารอนินทรีย์ที่ไม่เป็นอันตราย นอกจากนี้ยังสามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ทนไฟหลายชนิดให้เป็นสารอนินทรีย์ เช่น CO2 และ H2O ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน มีเสถียรภาพที่ดีภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง และสามารถรักษาผลการเร่งปฏิกิริยาได้ดี