NZP族磷酸盐材料的母体是磷酸锆钠（分子式:NaZr₂（PO₄）₃）,通过其他金属离子对钠离子的取代,可以形成一系列同结构的衍生物,都统称为NZP族化合物。NZP族化合物具有稳定的骨架结构、良好的热稳定性和低热膨胀特性,这些特点使它成为在催化剂载体、汽车发动机元件、小型换热器以及航天技术上都有应用潜力的一种新材料。 本研究采用共沉淀法制备了五种不同化学组成的NZP族载体,它们分别是KZr₂（PO₄）₃（简称KZP）、CaZr₄（PO₄）₆（简称CZP）、SrZr₄（PO₄）₆（简称SZP）、Sr_0.5KZr₂（PO₄）₃（简称SKZP）、Ca_0.5Ba_0.5Zr₄（PO₄）₆（简称CBZP）,并对载体的物性进行了表征。在此基础上,将所制备的NZP族载体应用于钒催化剂体系,选用硫酸工业上应用较为成熟的S101型钒催化剂活性组分配方,将NZP族材料作为载体制备钒催化剂,并以二氧化硫氧化反应为探针反应,在小型固定床反应器中对这种新型载体负载的钒催化剂进行了活性试验。初步探索了催化剂的制备方法以及NZP族材料的比表面积、孔结构和化学组成对钒催化剂活性的影响。 研究结果表明: 1.共沉淀法制备的NZP族载体的比表面积在15～30m²/g之间,孔径在15～25nm,属于中等比表面积、小孔径的载体材料。 2.对以NZP族材料为载体制备钒催化剂的方法进行了初步的探索,通过对比混碾法和浸渍法制备的钒催化剂的物相,确定了用混碾法制备以NZP族材料为载体的钒催化剂有利于提高活性组分V₂O₅的分散性。 3.由NZP族载体所负载的钒催化剂中活性组分V₂O₅的质量百分含量可以达到8%左右,符合S101型催化剂的活性组分配方要求;催化剂的堆密度为0.6g·mL^-1左右,与以硅藻土为载体的工业成品催化剂的堆密度相差不大,能满足工业生产对堆密度的要求。 4.以NZP族材料为载体的五种钒催化剂V₂O₅/KZP、V₂O₅/CZP、V₂O₅/SZP、V₂O₅/CBZP、V₂O₅/SKZP的活性呈依次降低的趋势,其中V₂O₅/KZP、V₂O₅/CZP与自制V₂O₅/硅藻土的活性相近,但均低于工业成品钒催化剂的活性。 5.不同化学组成的NZP族载体中,只有KZP载体在催化剂的制备过程中不与活性组分、助催化剂发生反应,性质稳定,适合作为S101型钒催化剂的候选载体。