纳米环境研究方向是研究环境污染治理与控制、环境监测与评价、环境生态工程等工程技术领域。其工程硕士学位授权单位培养从事水污染控制与净水技术，大气污染控制技术，固体废弃物处理与资源化技术，清洁生产工艺与技术，噪声、电磁波、光、放射性等污染的防治技术，环境生态恢复技术，农业与海洋环境保护等高级工程技术人才。纳米环境实验室的建设目的在于培养其领域工程硕士生掌握坚实的学科基础理论和宽广的专业知识，对环境工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解，同时能熟练运用先进的科学技术、工具和实验方法，具有独立从事工程技术研究技术、改造、开发、设计与工程管理的能力。目前纳米环境实验室已初步建成，但还需要引进自动分析仪，光谱型激光聚焦显微镜，激光衍射散射粒度仪等一些科研仪器来完善，提高纳米环境实验室的科研条件，从而有效的培养学生能致力于环境工程领域科学研究与开发、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与管理等方面的工作，成为能紧密联系环境污染治理与环境保护工程实际的高级工程技术人才。
纳米催化科研领域对解决当前环境和能源问题有着重要的意义。纳米材料科学与技术的发展已经进入纳米设计和界面调控阶段，使得在纳米尺度精准地设计和调控催化纳米结构、创造新型高效催化剂成为可能，也为催化科学的创新与发展提供了契机。通过建设纳米催化实验室，为学生提供一个能够理解和调控催化活化和实验反应方向的实践平台，从而培养学生具有熟练的催化操控技术和丰富的催化实验经验。纳米催化科研领域中关键的科学问题就是通过精确设计和调控催化活性位的结构及所在环境，强化纳米结构的定向催化功能，创造新型高效催化剂，因此实验室硬件上必需配备光电子能谱仪，带有原位反应装置的X-射线粉末衍射仪，Raman光谱仪等来获得纳米催化剂的表面组成及相应化学环境的相关设备，同时配备纳米催化剂合成装置，催化反应活性评价装置等设备用来合成，控制，评估和制备纳米催化试剂，使学生能充分利用实验室资源掌握纳米催化技术和试剂制备工艺的同时，也能积极的投入到新型纳米催化工艺的研发第一线，为社会培养纳米催化领域的领军人才。
随着半导体工艺的进步和电子器件的纳米化，尺寸效应和随之而来的量子效应在未来的纳米级器件中显得尤为突出重要。在这种研究趋势下，我院拟定建设和发展一个世界一流的纳米器件实验平台，研究纳米器件表现出的奇异物理和化学性质，探索纳米尺度的材料和工艺，为进一步发展基于新的工作原理的、更小、更快、功能更强大的新型纳米光电及器件和新能源材料做准备。 实验室主要研究内容为有重大应用前景的基础实验研究和纳米器件设计，包括发展与微电子工艺可能结合的纳米加工技术，探索新型纳电子材料； 发展新型纳电子器件的工作原理及量子调控手段；增强纳米元器件的功能，发展集纳电子、光电子和传感功能为一体的纳米器件等方面。实验室由两名教授负责（其中一名为国家首批“创新人才计划”入选者、博士生导师），同时配备4到5名专职的实验教师，负责指导学生参与到纳米器件前沿领域的科研开发工作，使我院学生在能充分利用实验室资源掌握纳米材料制备生长科研技术的同时，也极大程度的投入到世界顶级纳米器件的研发工作过程中，为学生无论是就业还是出国深造提供提供了必不可少的技能培养和思维契机。
纳米药物是纳米科技与现代医药和生物学的交叉与渗透而产生的一个全新的领域。纳米技术与生物学和临床医学领域深入合作，从而互相促进医药科学发挥更大的作用。目前纳米药物研究室的建设目标是从事有机纳米药物的开发和制备，发展手性有机纳米材料和医药的合成方法，开发有机纳米医药的制备的新工艺路线，并依托有关项目培养纳米医药的工程硕士研究生。预计每年招收10-15名工程硕士研究生，3年共招收30-45名学生。计划总计投入研究人员4人，组成研究生指导小组，其中教授2人（其中一人为教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者），副教授1人，博士后1名，主要负责研究生课题制定，实验和专业技能培训，研究工作的指导。由于药剂制备涉及大量有机合成实验，有毒的废气，废液和试剂的保存处理尤为重要。实验室需要大量的通风橱装置和实验试剂操作台，配备完善的废液收集设备和空气通风系统，为学生创造安全，科学，人性的实验操作环境和实践学习平台。
纳米能源实验方向主要包括各种高性能的纳米能源材料的制备，锂离子电池，燃料电池的设计和研发以及相关的离子质子交换膜的开发应用。实验室拥有进行各种新能源材料的研发工艺，锂电池和固体氧化物燃料电池其关键部件相关制备、测试和表征的多套实验装置。燃料电池实验室内能够熟练运用双层共压、流延、浸渍、相转换法等各种基本工艺，制备出具有优异性能和长期稳定性的平板状或管状多种电化学工作站进行性能表征。此外，实验室的离子交换膜发展已经进入针对不同的工业应用进行微观结构调控的阶段，能实现高效的不同离子选择分离功能，达到以性能为导向的工业应用效果。纳米能源实验室应配备各种烘箱电炉，膜制备和原味拉曼光谱系统等测量仪器，同时还得配备5-6名教师或实验人员指导学生实验，帮助学生在实践中掌握和理解课堂知识所学，提高自己对实际现场的掌控能力和经验。
纳米化学主要研究原子以上、100纳米以下的纳米世界中的各种化学问题的科学，是研究纳米体系的化学制备、化学性质及应用的科学。纳米化学实验室的功能在于根据教学研究和实际社会需要，努力开展具有高端核心竞争力的化工、医药、材料相关的科学研究，努力争取国家级重点课题，创造出具有自主知识产权的产品。同时，使每位学生受到系统的训练，具有解决实际应用中的科研问题。目前实验室至少包括一个纳米化学制备教学实验室和一个纳米材料制备加工实验室，分别用于纳米试剂的制备和纳米材料的加工。仪器方面，场发射电子显微镜，X射线衍射仪，近场显微镜和超导量子干涉强磁计等精细测量设备和纳米压痕仪，超速离心机，自组装薄膜制备仪等纳米材料制备仪器都是必要的。和纳米药物实验室类似，纳米化学实验室里会接触到有毒的废气，废液，实验室需要配备专业的通风橱和PP水池，以及废液回收和通风设备，使实验室能够为纳米化学专业的学生提供安全合理，又充分全面的教学科研服务条件。