纳米材料的表面效应使其在吸附、催化、传感及化学反应等表现出不同于块体材料的独特优异性能，其表面吉布斯自由能、表面焓、表面熵[1-3]和表面热容[4]是纳米材料表面特殊构效的直观反映，这些表面热力学性质的测定对纳米材料的应用具有重要的参考价值。对于纳米材料，其热力学性质由体相和表面相两部分组成，随着尺寸的减小，其表面热力学性质将更加显著，甚至占据主导地位。本研究基于纳米材料与块体材料的本质差异，结合化学热力学基本理论、化学动力学的过渡态理论、热动力学原理、电化学原理和现代微热量技术，通过热化学循环法建立了纳米材料与块体材料之间反应热力学、反应动力学、电化学的关系式及其形貌尺度模型，系统地研究了纳米反应体系的基础物理化学问题，发展了测定纳米材料整体热力学性质[5-8]和表面热力学性质[1-4]的普适新方法。