由于氧化鋯有良好的化學穩定性，并且它還同時兼有酸性和堿性表面活性中心；作為唯一一種既具有氧化性又具有還原性的 p-型半導體，易于產生氧空穴。所以將其作為催化劑載體，可與活性組份產生較強的相互作用，由此可以使得所負載的催化劑表現出更加優良的性能。如果進一步制成納米級氧化鋯，由于納米顆粒具有高的比表面積和大量的表面缺陷，使得納米 ZrO2 在催化領域的應用前景更為廣闊。ZrO2 納米粉體載體在催化反應中主要包括以下的作用：載體有效增大了表面積同時提供了合適的孔結構；提高了催化劑的機械強度和熱穩定性；載體為反應提供了活性中心，同時與活性組分結合為新的物質；此外還降低了對毒物的敏感性和成本。

(1) ZrO2 負載鐵催化劑

傳統工業中 F-T 反應所用鐵催化劑對低碳烯烴的選擇性并不高，這是因為產物大多受 Schulz-Flory 規律的限制。陳開東等的研究結果表明，利用含 Zr、Mn 和 Ti等過度金屬氧化物的催化劑，能夠加強對低碳烯烴的選擇性。尤其是 ZrO2 負載的催化劑，由于鐵鋯間相互作用很強，降低了催化劑中氧化鐵還原至零價的概率，而且該催化劑活性中心間距過大，阻止了碳鏈的聚集生長，故使得對低碳烯烴的選擇性提高。實驗結果表明，對于提高鐵催化劑催化反應的選擇性，添加適當的助劑是一個有效措施，例如范以寧等利用浸漬法將氧化鑭添加到 Fe2O3/ZrO2 催化劑中，催化 CO 加氫反應，產物分布突破了 Schulz-Flory 分布規律的限制。

(2) ZrO2 負載銅催化劑

ZrO2 負載銅催化劑在 CO/H2 合成甲醇、醇胺脫氫合成氨基酸等方面具有較高的選擇性。ZrO2 具有優良性質是由于它是 p-型半導體，鋯的功函數比銅高，導致金屬和氧化物相互作用時鋯易于給出電子，降低了 Cu2+的還原溫度，增加了 Cu2+被還原的概率，從而增強了銅對 CO 和 H2 的吸附能力。與其它載體相比，ZrO2 能夠穩定低價態的反應活性中心，提高催化劑的反應穩定性，即延長了催化劑的使用壽命。王鋒等運用共沉淀法制得 Cu/ZrO2 催化劑，催化環己醇脫氫反應，對催化劑預處理和反應溫度進行了研究。實驗結果表明，以 ZrO2 為載體的 Cu/ZrO2 環己醇脫氫催化劑具有較好的催化效果，在較低壓力和較低溫度下，環己酮收率可達 85%，環己醇脫氫選擇性幾乎為 100%，而且具有較長的使用壽命和良好的穩定性。

(3) SO42-/ZrO2 固體酸催化劑

ZrO2 經過 H2SO4 酸化得到固體超強酸催化劑，其酸強度是 100%H2SO4 的一萬倍。胡子君等在催化合成萘齊聚物反應中用 SO42-/ZrO2 作催化劑，不但避免了HF/BF3 的強腐蝕性和環境污染這些缺點，而且在較低溫度下(90℃)萘就已經發生了齊聚反應，而未加催化劑時溫度必須超過 500℃才進行反應，且反應的時間在幾十小時以上，萘的轉化率還達不到 10%。固體超強酸與傳統的催化劑相比具有不腐蝕設備和綠色環保、可重復利用等優點，它在聚合、酯化、烷基化、異構化反應和酰化反應中均表現出良好的催化活性和選擇性。鑒于這些優點，固體超強酸成為尋求新型綠色環保型催化劑的熱點，對促進綠色環保發展、提高有機反應產率、降環境污染具有重要的意義。

綜上所述，ZrO2 作為載體的催化劑以其優良的物化特性，在催化領域獲得了廣泛的應用。但同時仍存在一些問題，如：粒徑均一、大小穩定、分散性良好的 ZrO2對催化效果有重要影響，因此還需要發展和完善納米 ZrO2 的制備方法；同時要研究高純度、高產率、低成本的 ZrO2 制備方法；為了獲得更大的比表面積，從而提供更多的活性中心數目，進而提高催化劑活性，ZrO2 催化劑會朝著復合型材料的方向發展。