单分散纳米粒子及其组装体具有独特的光、电、磁、催化等物理、化学特性，在非线性光学、磁存储、催化、传感等领域具有极为广阔的应用前景。近20年来，随着纳米材料领域的飞速发展，半导体、金属、氧化物等各种单分散纳米颗粒的合成方法均已相继取得突破，而其单一组分或多种组分的有序组装体也已被制备，并展示了其功能上的独特性。但是对于单分散纳米颗粒的合成，其重复性的提高一直成为限制其广泛应用及规模化生产的主要瓶颈之一。此外，设计和合成具有复杂组成的掺杂体系和具有相对复杂结构的核壳结构、不对称纳米颗粒等，业已成为化学家和材料学家面对的新问题，结构均一性难以保证。与合成的广泛研究相对照的，是目前针对纳米材料的分离技术发展却远远落后，一些传统的膜分离、电泳、磁场分离等，分离效果和应用条件都有诸多限制, 成为制约目前各行业中广泛存在的宏观纳米功能元器件的制备的瓶颈。

针对以上挑战，包括Hersam和孙晓明等团队将原先用于生物领域大分子分离的密度梯度离心分离方法迁移到纳米颗粒体系中，并证明它可作为一种高效的分离胶体纳米材料的方法，可根据化学性质、结构、尺寸和形貌等差异实现分离。本文详细地介绍了密度梯度离心方法的分类、原理和适用性，使用方法和注意事项；展示了密度梯度离心分离方法在纳米颗粒的可控分离、高效纯化与超浓缩应用，证实了该方法的普适性；并进一步发展“管中实验室”等高效分析手段，实现了纳米颗粒合成机理、原位反应与组装过程的监测与分析。

   总之，密度梯度超速离心法作为一种有效的分离方式，可以实现纳米粒子的纯化，同时对纳米材料的合成优化、自组装优化以及表面反应机理的研究也有着重要的意义。