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绿铜锌矿(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和锌孔雀石(Cu,Zn)2CO3(OH)2是Cu/ZnO催化剂前驱体中的主要活性物相。在共沉淀法制备的Cu/ZnO催化剂前驱体中,混合均匀的Cu2+和Zn2+与CO32-、OH-反应生成碱式碳酸盐沉淀,形成的晶核在母液中老化生长成为晶体。由于Cu2+和Zn2+具有相似的离子半径和电子环境,在老化过程中可以与碱式碳酸盐发生同晶取代反应,从而形成(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2CO3(OH)2。以上两种物相在焙烧后可以形成CuO-ZnO固溶体,还原后Cu镶嵌在ZnO晶格中,可以很好地与ZnO发生协同作用,同时防止了Cu的流失和烧结,有效增强了催化剂的活性和稳定性。因此,提高催化剂前驱体中(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2CO3(OH)2的含量,并使Cu-ZnO发挥最佳的协同作用,是制备高活性、长寿命Cu/ZnO催化剂的关键。共沉淀法制备的Cu/ZnO催化剂前驱体组成较为复杂,是(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2CO3(OH)2的混合物,同时还可能含有碳酸盐,碱式硝酸盐等物相。因此,难以单独地对(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2CO3(OH)2的形成过程,形成条件,以及晶体变化规律进行系统的,准确的研究。为了研究(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6和(Cu,Zn)2CO3(OH)2的形成过程,分析同晶取代过程中的影响因素,晶体结构的变化规律和两种物相的取代极限。本论文通过新的方法,分别制备出了单一物相的(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6和(Cu1-x,Znx)2CO3(OH)2。在此基础上,考察了金属盐种类,Cu/Zn比,取代温度,取代时间以及微波辐射对于同晶取代过程的影响,确定了该方法下最佳的制备条件。并对同晶取代过程中,物相转变和晶体结构的变化进行了表征和分析,并研究了微波辐射对于Cu2+、Zn2+同晶取代过程的影响。通过研究,本论文主要得出以下结论：(1). Cu2+同晶取代法制备的产物是单一物相的(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6。Cu2+同晶取代法制备(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6的最佳条件是：以Cu(CH3COO)2作为同晶取代反应的铜源,在60℃下取代1.5h,同晶取代反应达到平衡,所得晶体晶相结构良好,晶粒尺寸适中；当Cu/Zn=35：100时,(Cux,Zn1-x)5(CO3)2(OH)6中Cu的最大取代量为29.5%。(2).Zn2+同晶取代法制备的产物均为单一物相的(Cu1-x,Znx)2CO3(OH)2。Zn2+同晶取代法制备的(Cu1-x,Znx)2CO3(OH)2的最佳条件是：以Zn(NO3)2为锌源,在40～80℃下反应1h同晶取代反应达到平衡,晶体形貌良好,晶粒尺寸适中；在Zn/Cu＝90：100时,该方法制备的(Cu1-x,Znx)2CO3(OH)2中Zn含量可达49.7%,优于文献报道。(3).微波辐射条件下与水浴条件下制备的样品相比较,产物的组成和取代量没有明显的变化。但是,微波辐射可以有效加速同晶取代反应,使反应更快达到平衡。此外,微波辐射还有控制晶体晶粒尺寸的作用。使(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6晶体的晶粒尺寸增加,而使(Cu,Zn)2CO3(OH)2晶体的晶粒尺寸减小,可以将两种物相的晶粒尺寸控制在25m左右。这可能是是微波辐射促进合成甲醇铜基催化剂活性升高和稳定性加强的重要原因。