由于氧化锆的化学性质较稳定，表面具有酸性和碱性，同时具有氧化性和还原性：它又是p型半导体，易产生空穴，作为催化剂载体可与活性组分产生较强的相互作用。因此近年氧化锆引起了催化领域学者的兴趣，在自动催化、催化加氢、聚合和氧化反应的催化及超强酸催化剂方面ZrO2 受到关注。利用溶胶-凝胶法合成超细CuO–ZnO/SiO2–ZrO2复合纳米粒子，催化活性实验表明，这种超细粒子参与的CO2催化加氢反应存在副产物少、甲醇选择性高等优点。实验还表明如果纳米二氧化锆UGR30添加适量CO2的转化率也相应提高。另外，纳米二氧化锆R30粉体与大颗粒ZrO2相比，催化CO加氢反应生成乙醇的温度较低，对C4以下没有活性。超细二氧化锆ug- R200为载体，浸泽铜后得到的CuO/ZrO2催化剂对CO/H2合成甲醇，呈现良好的催化活性和选择性。以纳米级二氧化锆UGR30超细粉代替常规催化剂用于土壤固氮，实验证明纳米ZrO2超细粉R30具有催化作用，且测定结果良好。
二氧化锆是同时具有酸性、碱性、氧化性和还原性的金属氧化物，因此在工业合成、催化剂、催化剂载体和特种陶瓷等方面有较大的应用价值。为适应这些方面的要求，纳米二氧化锆应向复合型发展，即制备多种材料的复合粉体。应具有大的比表面积和热烧结定性，提供更多的酸性或碱性中心，尤其是固碱催化剂在工业生产中将越来越具有潜在价值：如何利用二氧化锆的弱碱性制备更强的固体碱也将是人们关注的课题。