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二氧化锆(ZrO2)气凝胶有望兼具ZrO2优异热学稳定性、化学稳定性及催化性能和气凝胶高比表面积、高空隙率特性,拥有诱人的潜在性质和应用前景,可用作催化剂载体、超级隔热材料等。传统制备ZrO2气凝胶方法都是采用超临界干燥,而且大多以锆的金属醇盐为前驱体,成本高,安全性差。发展价格便宜的无机盐前驱体以及常压干燥技术已成为ZrO2气凝胶材料研究及应用的重要方向。本文在综合论述气凝胶及ZrO2气凝胶的基础上,分别以硝酸氧锆(ZrO(NO3)2·5H2O)、氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)和四氯化锆(ZrCl4)三种无机锆盐为前驱体进行ZrO2气凝胶的常压干燥制备,其中选择气凝胶特性较好的硝酸氧锆前驱体,深入研究了硝酸氧锆前驱体体系中环氧丙烷量、甲酰胺量、醇水比、锆盐浓度、表面修饰剂溶液等各工艺要素对ZrO2气凝胶结构与性能的影响,并尝试用二氧化锆纤维对ZrO2气凝胶进行增强改性。利用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附等测试技术对所制得的ZrO2气凝胶进行了表征。主要研究结果如下：相对氧氯化锆和四氯化锆,硝酸氧锆更适合于做常压干燥制备ZrO2气凝胶的无机盐前驱体；且以硝酸氧锆为前驱体,1,2-环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,甲酰胺(FA)为干燥控制化学添加剂(DCCA),采用结合了醇水加热法的溶胶-凝胶法常压干燥制备的ZrO2气凝胶效果最佳。获得了常压干燥制备ZrO2气凝胶的最佳工艺参数：摩尔比Zr：甲酰胺：环氧丙烷=1:1.0:12,醇水比3：1,以正硅酸乙酯的乙醇溶液为凝胶表面修饰剂溶液。在此工艺条件下制备的ZrO2气凝胶具有纳米尺寸的多孔网络结构,表观密度可低至202.08 kg/m3,比表面积可高达619 m2/g,与超临界干燥效果相当。二氧化锆纤维能改善ZrO2气凝胶的成块性能和强度,相能够保持均匀多孔的纳米级别的连通的三维网络结构；硅烷偶联剂KH-570对二氧化锆纤维的表面改性处理有助于增强二氧化锆纤维和ZrO2气凝胶基体相之间的结合。