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在医学方面应用，纳米材料可以方便有效地进行细胞分离、诊断病情、药物定向治疗等。例如，利用纳米磁性离子可分离癌细胞；具有磁学和光学成像性能的超顺磁Fe3O4纳米颗粒，通过MRI技术，即增强的横向弛豫造影效果高效实现对前列腺癌诊断[17]；利用自组装肽基纳米材料载药，具有细胞靶向性、较好的化学稳定性、低免疫原性及体内可自然降解等优点，是一种新型的蛋白质给药技术[18]；利用硅基纳米材料作为药物阿司匹林的载体，有很好的缓释效果，能减少给药次数，达到长期释放药性，减少病人抗药性和提高药物利用率[19]；一些具有生物活性的纳米材料还可用于人造骨、人造牙、人造人体器官等。
在生活中应用，纳米材料在食品、服装、建筑、家电等许多方面都有广泛应用。例如，用添加0.1% - 1%的纳米二氧化钛制成的透明塑料包装食品，既可以防止紫外线对食品的破坏，还可以使食品保持新鲜[20]；将纳米材料加到色浆中，通过织物与染料结合，得到抗菌服装；在泡沫混凝土表面掺入一定量TiO2制成光催化混凝土，具有较好的除氮、除硫的效果[21]；用纳米材料制成的多功能塑料具有抗菌、除、防腐作用，可用作电冰箱、空调外壳里的抗菌除塑料；纳米材料还可以用在文物保护和图书馆等领域。
在国防中的应用，纳米材料可作为隐身材料，如美机的机身表面包覆了红外与微波隐身材料，可逃避雷达的监视，这是因为纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长，对雷达波的透过率比常规材料强得多，大大减少波反射的缘故；将红外吸收纳米粉添加到纤维做成衣服，重量减轻30%；纳米技术可大大提高传感器的性能，用于侦查设施；纳米材料应用于武器装备使其微型化、高速化。
1.1.4 纳米材料的制备
纳米材料的制备一直是纳米科学领域的一个重要的研究课题。现阶段纳米材料的制备有两个理念：从大到小和从小到大，主要方法有：1.气相法：包括化学气相反应法、蒸发-冷凝法等；2.液相法：包括沉淀法、喷雾法、溶胶-凝胶法等；3.固相法：包括机械粉碎（高能球磨）法、固态反应法和非晶晶化法等[22]。
在众多的化学方法中，可进行形貌控制的主要方法有[23-24]水热法、离子液体法[25-26]、电化学合成法[27-28]、气相沉积法[29]、溶胶-凝胶法[30-31]和喷雾热解法[32]等。在这些方法中，水热法是纳米粒子的形貌控制合成中常用手段，水热法的实质是使纳米粒子在高温高压下从过饱和溶液中生长出来。由于使用水溶液为反应体系，反应原料经济环保，设备、操作相对简单，能耗相对较低，因而其使用面广；同时在反应过程中通过调节反应温度、时间、组成等条件，利用水热法可以合成产率高、纯度高、结晶好、尺寸分布均匀、形貌控制效果优良的纳米材料，具有不可替代的优点。
1.2 纳米氧化铜的应用和制备
近年来半导体纳米材料已经引起了相当大的关注，它们的光学和电子特性使其成为未来纳米技术中潜在的代表。在这些纳米材料中，铜（II）的氧化物(CuO)， 具有一个狭窄的带隙(1.21 eV)，是一个典型的p型半导体，应用广泛。例如用于场发射，光电材料，催化和气体传感器[33-36]等。合成形貌和尺寸可控的纳米CuO对控制它们的化学和物理性质具有关键作用[37-38]。目前已有大量研究报道，制备了不同形貌的CuO的结构[39-42]，在这些结构中，中空结构的CuO具有良好的性能，可以减少材料消耗和提高其催化性能[43]。中空结构CuO已用不同的方法合成出来[44-46]，由于球形结构的表面能较低，得到的大部分是球形空心结构。因此，合成具有结构新颖的中空CuO，对于在晶体学中设计复杂结构和优化材料的性质都具有重要的研究意义。