过渡金属复合氧化物作为一种重要的无机功能材料,由于有特殊的自身结构,因而在电极材料、催化材料、磁性材料和气敏材料等方面均具有广阔的应用前景。本文研究了过渡金属复合氧化物的制备及其在催化酯合成和废水处理中的应用,主要内容如下:制备了ZnMn₂O₄纳米催化剂,并将其应用于催化合成乙酸正丁酯。以醋酸锌和醋酸锰为原料,以共沉淀法制备了四方晶系锌锰复合氧化物ZnMn₂O₄纳米催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）测试技术对合成产物进行表征,结果表明所合成的催化剂为粒径均匀的纳米粒子,平均粒径在20-50 nm,具有较好的分散性。将制备的催化剂用于催化乙酸和正丁醇酯化的实验,考察其对酯化反应的催化活性。实验结果表明在300℃焙烧制备的样品具有较高的催化活性。系统考察了酯化反应条件中催化剂用量、反应物的酸醇摩尔比、酯化反应时间、酯化反应温度等因素对酯化率的影响。通过正交实验和单因素实验的试验结果,得出的ZnMn₂O₄纳米催化剂催化合成乙酸正丁酯的最佳工艺条件为:酯化反应温度为120℃、催化剂用量为反应物总质量的0.3%、乙酸与正丁醇摩尔比1.8:1,反应时间240 min。在此最佳条件下,酯化率最高能达到92.53%。动力学研究表明,本实验遵循动力学规律-dC_A/dt=9 .87×10^-3C_AC_B。并初步探讨了酯化反应机理。以ZnMn₂O₄为催化剂,催化乙酸和环己醇进行酯化反应。通过单因素实验的结果,得出该反应较为适宜的工艺条件为:乙酸与环己醇摩尔比为1.9:1,催化剂用量为总反应物质量的0.25%,反应时间为210 min,反应温度135℃时,酯化率达到89.34%。动力学方程为: -dC_A/dt=1. 81×10^-3C_AC_B。制备了Al掺杂的ZnMnO₃纳米催化剂,并将其应用于催化H₂O₂氧化降解亚甲基蓝。以硝酸锌、硝酸锰、硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备了类水滑石前驱体,将前驱体焙烧后制备了Al掺杂的ZnMnO₃复合氧化物,平均粒径在50 nm左右。实验结果表明在500℃焙烧制备的样品对催化H₂O₂氧化降解亚甲基蓝模拟废水有较高的催化性能,在240 min时亚甲基蓝的脱色率达到92.59%。分别研究了亚甲基蓝初始浓度、H₂O₂浓度、催化剂用量对亚甲基蓝脱色率的影响,并进行了动力学研究。动力学研究表明其反应级数约为2.27,反应速率常数为0.018 (mol·L^-1)^-1.27·min^-1。