本文以ZrO2-TiO2(ZT)基材料为主体,设计合成了具有介孔和多级孔结构的ZT复合材料,对其进行活性组分的负载,并对这些ZT基复合材料进行了结构分析和催化性能研究。　　 采用一种新的预水解辅助水热合成法制备出具有高比面积和蠕虫状孔道结构的非晶态介孔ZT复合材料。采用一步法将金属元素Pd、Cu负载到介孔ZT上,得到的介孔Pd/ZT和介孔PdCu/ZT催化剂在CO氧化中表现出优异的催化活性。系统考察了不同的催化剂载体、制备方法、助催化剂等对该介孔复合材料CO催化氧化性能的影响,结果表明:以介孔ZT为载体的催化剂其CO催化氧化活性明显优于以介孔Al2O3或介孔SBA-15为载体的催化剂;一步法制备的介孔Pd/ZT催化剂,其CO催化氧化的低温活性较浸渍法制备的Pd/ZT有很大提高;并且Pd和Cu物种共负载的介孔ZT复合催化剂具有最优的CO催化氧化活性,其CO的完全催化氧化温度可低至170℃,归因于Pd和Cu之间的相互协同催化作用使得PdCu/ZT催化剂在更低温度具有更优的氧化还原活性。　　 采用一种新颖的两步法工艺将金属Cu,Mn组分相继负载到介孔ZT上,这种方法新颖之处在于Cu物种是采用原位合成法负载到ZT载体上,而Mn物种是通过表面活性剂与高锰酸钾的氧化还原反应原位负载到ZT载体上。这种方法使得Cu物种主要负载到载体的骨架中,Mn物种主要均匀分散在载体的介孔孔道内。研究表明,催化剂的CO催化活性与Cu、Mn的含量有关,在最优Cu/Mn负载量下,可在180℃实现CO的完全转化,具有与贵金属Pd相近的催化活性。进一步对Cu、Mn之间的协同作用机理进行了探讨,发现当Cu的含量增加到一定比例,催化剂中存在反应Cu2++Mn3+=Cu++Mn4+,Cu、Mn之间的协同作用有利于提高催化剂的CO催化活性。　　 采用复合模板剂辅助水热法一步制得具有6nm左右介孔和60nm左右大孔结构的多级孔ZrO2-TiO2复合氧化物,Zr的掺杂有效地抑制TiO2的晶型转变,使多级孔ZrO2-TiO2具有明显的锐钛矿相。同时,多级孔结构明显提高了材料的比表面积,使得多级孔ZrO2-TiO2具有比商用TiO2P25更优异的光催化活性。此外,紫外可见吸收光谱的结果显示,对多级孔ZrO2-TiO2进行N掺杂改性之后,多级孔ZrO2-TiO2在380nm以上区域对可见光的吸收明显增强。　　 此外,将Er3+/Yb3+掺杂到沸石分子筛ZSM-5中,经过SPS烧结制备新型的透明玻璃,这种玻璃在980nm激光的激发下表现出优良的上转换发光现象,究其原因是沸石分子筛ZSM-5中的[SiO4]四面体在SPS的高温高压作用下发生变形,导致Si-O键发生变化,在拉曼图谱中表现为高温区声子能量有所降低,这对于提高材料的上转换发光性能非常有利。