O Laboratório de Síntese de Nanomateriais está equipado com todos os aparatos experimentais necessários para a síntese de nanopartículas inorgânicas metálicas, óxidos metálicos, semicondutores e perovskitas. O sistema de síntese possui uma linha de gás inerte/vácuo (Schlenk) e um preciso controle de temperatura, possibilitando a obtenção de nanopartículas com elevado controle morfológico, incluindo materiais com baixa estabilidade química frente a reações de oxidação. O Laboratório está equipado com toda a infraestrutura necessária para a síntese e purificação de nanomateriais em ambiente controlado. Dispõe de uma câmera seca (glovebox) com controle de umidade e oxigênio possibilitando o estoque e manipulação de reagentes em ambiente inerte. Os frascos de reação (balões de 3 bocas) podem ser manipulados em ambiente controlado e, posteriormente, acoplados à linha de Schlenk que possui controle do nível de vácuo e fluxo de nitrogênio (ambiente controlado). O laboratório possui um conjunto de centrífugas, incluindo aquelas em ambiente controlado, permitindo realizar as etapas de purificação evitando oxidação e otimizando as características da superfície dos nanomateriais. Através do uso de controladores de temperatura de alta precisão (sistema PID) e mantas de aquecimento (até 400 °C), o controle das etapas de nucleação e crescimento das nanopartículas pode ser alcançado de forma precisa tanto através das taxas de aquecimento quanto pelo controle estável dos patamares de temperatura. Em resumo, o Laboratório de Síntese de Nanomateriais do LNNano está equipado para a obtenção de nanomateriais que requerem elevado controle reacional. ​

O Laboratório de Síntese de Nanomateriais também possui aparatos para a obtenção de nanomateriais 2D, tanto através de rotas químicas quanto de processos mecânicos. Equipado com banhos de ultrassom e termostático, a exfoliação de materiais para obtenção de sistemas 2D utilizando cavitação acústica com controle de temperatura também pode ser realizada. Ademais, o laboratório também possui sistemas de síntese de nanomateriais inorgânicos via estado sólido que podem ser utilizados tanto para a síntese de dicalcogenetos de metais de transição quanto Mxenes (carbetos, nitretos e carbonitretos de metais de transição bidimensionais).​

O laboratório está equipado com toda infraestrutura necessária para a síntese e purificação de nanomateriais em ambiente controlado. Equipado com uma câmera seca (glovebox) com controle de umidade e oxigênio possibilitando o estoque e manipulação de reagentes em ambiente inerte. Os frascos de reação (balões de 3 bocas) podem ser manipulados em ambiente controlado e, posteriormente, acoplados à linha de Schlenk que possui controle do nível de vácuo e fluxo de nitrogênio. Composto por um sistema de mantas de aquecimento (até 400 °C) e controladores de temperatura da Eurotherm de alta precisão (sistema PID), o controle das etapas de nucleação e crescimento das nanopartículas pode ser alcançado de forma precisa tanto através das taxas de aquecimento quanto pelo controle estável dos patamares de temperatura.
O laboratório possui um conjunto de centrífugas incluindo uma em ambiente controlado permitindo realizar as etapas de purificação evitando oxidação e otimizando as características da superfície dos nanomateriais. Os aparatos experimentais foram planejados para a síntese de diversos nanomateriais com elevado controle de tamanho, forma e características de superfície, incluindo nanopartículas inorgânicas metálicas, óxidos metálicos, semicondutores e perovskitas.
Nanomateriais 2D
A obtenção de nanomateriais 2D também é possível no laboratório de síntese tanto através de rotas químicas quanto mecânicas. Equipado com banhos de ultrassom e termostático, a exfoliação de materiais para obtenção de sistemas 2D utilizando cavitação acústica com controle de temperatura também pode ser realizada. O laboratório de síntese do LNNano está equipado para a síntese de diversos nanomateriais inorgânicos incluindo sistemas que requerem elevado controle reacional.