Zirconium hydroxide was prepared by adding zirconium salt to ammonium hydroxide solution, followed by hydrothermal treatment and subsequent calcination. For this study, effect of reaction conditions on the bulk properties and surface property of zirconia was investigated. Amorphous zirconia, which precipitated at pH 10 following the hydrothermal treatment at 1 atm and 100 ℃, phase transformed into tetragonal zirconia of 178 m(2)/g at 700 ℃. In the case of hydrothermal treatment of sample at 120 ℃ and calcination up to 900 ℃, phase transformation from the mixture phase of monoclinic and tetragonal zirconia to monoclinic zirconia occurred. Precipitation at low of 1.5 under hydrothermal treatment at 1 atm and 100 ℃, produced monoclinic zirconia with high surface area of 110 m(2)/g. Hydrothermally treated samples showed slow phase transformation from amorphous to crystalline phase and from tetragonal zirconia to monoclinic zirconia. This kind of transformation decreased the rate of particle growth. In the case of monoclinic zirconia, dominant hydroxyl species were tri-bridged OHs, while in the tetragonal zirconia case bi-bridged OHs were dominant. Monoclinic zirconia showed a higher rate and a larger amount of CO2 adsorption than on tetragonal zirconia. When the relative intensity, the ratio of tri-bridged OH to total OH, increased the normalized amount of bidentate bicarbonate on the zirconia surface increased. This suggested high basicity of monoclinic phase.

지르코늄염과 암모니아수를 이용하여 지르코늄 수화물을 형성시킨 후 수열합성조건과 열처리를 통하여 나노 크기의 지르코니아를 합성하였고 bulk 구조와 표면특성을 연구하였다. pH 10에서 얻어진 지르코늄 수화물의 경우 상압수열조건(1 atm, 100 ℃)에서 얻어진 초기 무정형의 지르코니아가 700 ℃열처리 후 정방정계 (178 m(2)/g)의 결정성을 나타내는 반면 고압수열(120 ℃) 처리한 샘플의 경우 900 ℃에서 단사정계와 정방정계의 혼합상에서 단사정계로 상전환되었다. 낮은 pH (= 1.5)에서 얻은 지르코늄 수화물을 수열처리(1 atm, 100 ℃)한 경우에는 높은 표면적(110 m(2)/g)의 단사결정이 얻어졌다. 수열처리한 지르코니아는 무정형에서 결정상 그리고 정방정계에서 단사결정으로의 상전이가 처리하지 않은 경우에 비하여 늦어졌으며 낮은 입자성장 속도를 나타내었다. 단사정계의 지르코니아는 표면에 tribridged OH를 그리고 정방정계는 bibridged OH를 더 많이가지고 있었으며 단사정계의 경우 다른 결정상의 지르코니아 보다 빠른 CO2 흡착속도와 보다 많은 CO2 흡착양을 나타내었다. 표면에 존재하는 tribridged OH의 상대적인 양이 증가할 때 지르코니아 표면에 형성된 bidentate bicarbonate 양도 증가하는데 이는 tribrided OH가 많은 단사결정의 높은 염기성을 보여주는 결과이다.