纳米粒子是由少量原子或分子组成的原子团或分子团，其表面原子是既无长程有序又无短程有序的非晶层。然而，颗粒内部有结晶良好且周期性排列的原子。正是由于纳米颗粒这种特殊的结构类型，纳米颗粒特殊的表面效应和量子体积效应，导致了其与宏观块体样品有许多不同的物理化学性质。
纳米粒子目前，无机非金属矿物的纳米化在国际上仍处于研究的初级阶段。纳米化能否赋予矿物新的特性，强化矿物原有的性质，是研究的重点之一。
自然界中的纳米级非金属矿物
在矿物形成过程中，周围的温度、压力和流体成分差异很大，所以有些矿物在某些特定的环境中会产生化学成分、微观结构和物理性质不同的纳米级结晶或无定形，甚至准结晶的固体颗粒，这在性质上就是纳米矿物。
例如粘土矿物如蒙脱石、高岭石、绿泥石、海泡石等。在自然状态下具有许多纳米尺寸的颗粒；煤矸石中的一些硅质颗粒的粒径为15~20nm。我国南方部分地区黄土的硅质风化产物是岩石和矿物暴露于自然条件下长期风化的结果，粒径达到50~100nm。在某些地区，火山灰是极端高温火山喷发的残留物，其粒径为10纳米至几十纳米。目前已发现的纳米矿产资源主要分布在海洋底部和陆地上。受限于开采技术，海洋底部的纳米矿物仍难以利用，陆地上的纳米矿物包括氧化物和硅酸盐，其中层状粘土矿物尤为重要。
纳米化研究中非金属矿物的特性
1、种类繁多
已知的矿物有3000多种。
2.复合结构
在结晶学中，32种点群和230种空间群都来自矿物结构。其复杂的结构使纳米非金属矿物的合成变得困难，但正是由于这些结构，非金属矿物具有许多优异的特性，如层状(高岭石和蒙脱石)的插层纳米化和海泡石天然纳米孔的利用。
3、成分多样。
就成分而言，非金属矿物包括自然元素、硫化物及其类似化合物、氧化物、氢氧化物、含氧盐和卤化物。
4.它有许多特点和广泛的应用。
矿物的光学、力学、磁学和电学性质可以直接用于生产。比如冰洲石可以获得激光偏振材料的偏振光；石墨相对密度低，耐高温，可作为航空航天工业的轻质材料。应时的压电技术在电子工业中被用作振荡元件。
5.纳米粒子
矿物在自然界形成时就有纳米颗粒。
6.纳米化相对困难。
化学合成可以纳米化的非金属矿物很少，结构简单。大量结构复杂的非金属矿物目前还无法合成。物理粉碎法受仪器、设备、成本等因素影响，难度较大。
非金属矿物纳米改性的意义
就大部分非金属矿物材料而言，在传统工艺下，其粒径都在微米级以上，这一级以上的材料保持了传统的物理、化学、磁性、电学等特性。然而，一旦它们进入纳米级别，材料的物理和化学性质将发生巨大变化，一些与纳米相关的特性也随之而来。
随着非金属矿物深加工技术的不断进步和纳米技术的发展，非金属纳米矿物材料的研究逐渐成为国内外学者关注的焦点。我国非金属矿物材料科技工作者在研究和制备矿物材料的基础上，关注了利用天然非金属矿物的纳米特性制备纳米矿物材料的科学技术问题，并进行了一些深入的研究和探讨，部分已投入生产和应用。目前，非金属矿物的纳米化是非金属纳米材料研究的基础和重点，对促进纳米材料制备技术的发展和应用具有重要意义。如某些非金属矿物(如高岭石、蒙脱石)由于其层状结构特征，可以通过层间插层剥离技术实现纳米化。与传统的纳米材料制备技术相比，它具有原料丰富、工艺简单、成本低等特点，具有非常广阔的应用前景。介孔矿物材料和生物矿物中的纳米特性也为纳米材料的合成提供了新的模板和自组装思路。
