近年来，将纳米粒子用于聚合物的改性取得了很大的进展。目前，国内外在用于改性聚合物用的无机纳米粒子，如纳米TI02、纳米ZnO、纳米Si02、纳米CaCO3、纳米Fe2O3、纳米炭黑等无机纳米填充粒子方面的报道也慢慢变得多。而稀土元素原子具有结构特殊，内层4f轨道未成对电子多原子磁矩高;电子能级极其丰富，比周期表中所有其它元素电子能级跃迁的数目多1~3个数量级，并且容易失去电子形成多种价态多配位数(从3到12)的化合物，所以研究稀土纳米材料的应用尤为重要。其中纳米氧化铈在聚合物中的研究和应用较为广泛，其对聚合物的抗紫外老化性能、防腐蚀性能、力学性能、热稳定性能、导电性能以及催化性能均有不同程度的提升和改善。

  纳米无机粒子拥有良好的化学稳定性、热稳定性、非迁移性、以及更高的安全使用性能。更重要的是其吸收紫外线的性能强，对UVA、UVB区间紫外线都有屏蔽作用，而可见光透过率大，如加入化妆品中不会影响化妆品外观。

  纳米CeO2的4f电子结构，对光吸收非常敏感，而且吸收波段大多在紫外区(200~400mn)，对可见光无特征吸收，透过性好。普通超微CeO2用于紫外线吸收早已在玻璃行业得到应用。粒径小于100nm的CeO2超微粉对紫外线吸收能力和屏蔽效果更加卓越，可用于防晒纤维、汽车玻璃、涂料、化妆品、胶片、塑料和织物等应用与户外暴露的产品上，提高耐候性，特别是透明性要求较高的产品方面如透明塑料和清漆等，具有显著的优势。

  研究者在研究纳米CeO2的加入对阳离子聚氨酯紫外光吸收行为的影响时发现，单-聚氨酯在200~400nm范围内没有明显的吸收峰存在，吸收较少。而复合CeO2后聚氨酯在250~350nm范围内有强吸收峰，光吸收率达0.8。可见若在聚氨酯中加入纳米CeO2,可对其制备的涂料、涂层等装饰材料时起到紫外防护的作用，大大减少长期的紫外线照射导致的老化，变脆，粉化现象。有学者在研究了纳米CeO2对聚丙稀(PP)抗辐射改性时发现，相比纯PP,改性的PP纤维的抗紫外吸收性能明显增加，并且随着纳米CeO2加入量的增加而增加。

  纳米无机氧化物具有无毒、耐腐蚀等优点，引入纳米无机材料可以有效的提高涂料的防腐性能和低毒或无毒的环保要求，实现长效化功能，结合涂料的发展趋势及扩大稀土的应用范围，纳米稀土材料的特殊性能将对提高传统涂料的性能和研发功能性有机涂料起到促进作用。

  研究者研究了CeO2对聚苯胺电化学腐蚀性能的影响，将复合粒子作为填料加入聚苯胺制备防腐蚀涂料涂覆于低碳钢试样表面上，结果发现，随着氧化铈与苯胺比例的增加，涂料的抗腐蚀性能逐渐增强;氧化铈与苯胺复合比例为100: 1时，涂层的耐腐蚀能最好，电容值最小，耐渗透性也最好;当填料含量占涂料总量30%wt时，涂层在酸、碱、盐三种溶液中抗腐蚀性能最佳。研究者对纳米CeO2/水性环氧树脂复合涂料的电化学行为进行了研究，结果发现，在自腐蚀电位测试过程中，与单组份的水性环氧树脂涂层相比，添加纳米CeO2的水性环氧树脂涂层在浸泡过程中具有很高的自腐蚀电位，复合涂层的防腐蚀性能随着纳米CeO2含量的增加而增加。在交流阻抗测试中，添加纳米CeO2的水性环氧树脂涂层在浸泡初期的阻抗谱基本上是一个单容抗弧，仅出现了一个时间常数，形成的涂层的阻抗较大，证明该涂层也可以作为一个屏蔽层，能够有效阻隔腐蚀介质与基体的直接接触，从而使基材金属免受腐蚀。

  随着工业对聚合物力学性能要求的不断增加，以无机纳米粒子作为力学增强剂的高分子/纳米复合材料的研究和应用也慢慢的变多，因此将纳米CeO2填充到高分子材料中的应用也越来越多。有学者制备了一新型的CeO2聚酰亚胺复合膜，在考察CeO2的掺入对复合膜力学性能产生的影响时发现，复合膜的模量随着CeO2含量的增加而增加，然而当CeO2含量0.6wt%时，拉伸强度达到最大值，当CeO2含量超过lwt%时，复合膜的断裂伸长率明显下降。

  实验表明，掺入少量CeO2 (Iwt%),复合CeO2的聚酰亚胺膜的力学性能得以提高，同时又能保持良好的弹性性能。

  由于稀土氧化物特殊的外层电子结构，包括CeO2等稀土氧化物会积极的影响许多聚合物的耐热性，例如PP、PI、PS、尼龙、环氧树脂和SBR等聚合物的热稳定性都可通过添加稀土化合物而得到提高。学者在研究纳米CeO2对甲基乙稀基硅橡胶(MVQ)热稳定性能影响时发现，纳米CeO2可明显提高MVQ硫化胶的耐热空气老化性能。当纳米CeO2用量为2份时，MVQ硫化胶其它性能受到的影响最小，但其耐热性能最佳。研究者通过原位悬浮聚合法制备了聚苯乙烯1纳米CeO2复合材料，在研究制备条件时研究发现，随着纳米CeO2的增加，复合材料的分子量呈先升高后降低的趋势，玻璃化转变温度及熔体表观粘度有所升高，耐热性得到很大提高。

  将纳米CeO2引入导电聚合物中，能大大的提升导电材料的部分性能，在电子工业中具有潜在的应用价值。导电聚合物在各种电子器件，比如在充电电池，化学传感器等中有多种用途。其中聚苯胺是使用频率最高的导电聚合物之一。为了更好的提高其电导率、磁性能和光电子性等

  物理、电学性能，聚苯胺经常与无机组分复合形成纳米复合材料。研究者通过原位聚合反应并掺杂盐酸，制备得到一系列不同摩尔比的聚苯胺/纳米CeO2复合材料。制备核壳结构的聚苯胺/ CeO2纳米复合粒子后，发现复合粒子的电导率随着聚苯胺/CeO2摩尔比的增加而提高，其中的质子化作用程度达到约48.52%。纳米CeO2对其他导电聚物也有较好的帮助，研究者制备的CeO2/聚吡咯复合物等作为电子材料，将CeO2纳米掺入偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中，制备得到具有优良的离子电导率的锂离子电极材料。

  纳米CeO2对很多有机物的合成也具有较高催化作用，学者将纳米CeO2负载于聚-4-乙烯基吡啶上得到纳米CeO2/聚-4-乙烯基吡啶复合粒子，并将其用于催化合成3,4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物。在CeO2负载于聚合物上后同样具有较高活性。当复合物催化剂用量为10mol%,温度80C下在水中反应4.5小时后，3,4-二氢嘧啶-2-酮的产率可达92%。这种催化剂只通过简单的过滤就能从水中回收，而且催化活性不降低，可以重复使用。