Cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, chúng ta được chứng kiến sự xuất hiện của một lĩnh vực khoa học công nghệ mới: đó là vật liệu nano (nano materials). Vật liệu nano là cách nói tắt của thuật ngữ mô tả một tập hợp các nguyên tử, phân tử (ion) thành các đơn vị vật chất có kích thước cỡ nano mét (nm, 1nm bằng 10 -9 m). Người ta cho rằng, nano mét là một điểm mốc kì diệu trên thang đo độ dài, tại đó người ta có thể chế tạo ra các đơn vị vật liệu nhỏ nhất đến mức tiếp cận với nguyên tử, phân tử của thế giới tự nhiên [44]. Thực vậy, nhà hóa học nổi tiếng Richard Smalley, giải thưởng Nobel, nói rằng: “Hãy đợi đấy! tưong lai sắp tới sẽ hết sức tuyệt vời. Chúng ta có thể tạo ra mọi thứ khác nhau có kích thước nhỏ nhất đến từng nguyên tử. Các vật liệu nano đó sẽ làm cách mạng nền công nghiệp và cuộc sống của chúng ta”[89]. Những thuộc tính mới lạ của vật liệu nano là do hiệu ứng kích thước hoặc hiệu ứng “khép kín” tạo ra. Cho đến nay, người ra vẫn chưa hiểu hết các qui luật tác động trong các hệ nano. Nhưng chắc chắn rằng, các định luật vật lý, cơ học, hóa học,.trong các hệ vĩ mô (vật liệu khối) và trong các hệ vi mô (nguyên tử, phân tử) sẽ không áp dụng được cho hệ nano. Sự khác nhau đó đã tạo ra những tính chất đặc biệt của vật liệu nano [19, 41]. Cho đến nay, người ta đã tìm ra nhiều dạng vật liệu nano có cấu trúc, thành phần hóa học,. khác nhau được ứng dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnh vực như vật lý, hóa học, sinh học, y học,. Đối với hóa học, vật liệu cacbon nano là một trong các đối tượng được quan tâm nghiên cứu trong vài thập kỉ qua và hiện nay.