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自20世纪70年代开始，研究者研发了大量的可用于催化分解N2O的催化剂，较多研究已经在实验室中取得了理想的效果，目前已研发的催化剂依据活性组分的不同可以分为金属氧化物催化剂、负载型贵金属催化剂和金属离子交换的分子筛三大类。金属氧化物催化剂的催化活性较高，主要有过渡金属氧化物(Co3O4、CoO、NiO) 、碱土金属氧化物 (CaO、MgO) 和稀土金属氧化物及其复合金属氧化物等。

负载型贵金属催化剂是较早用于分解N2O研 究的催化剂，并借助载体的大比表面积和活性组分的高分散性，得以适用于实际的工业过程。此类催化剂的活性受到活性组分和载体种类的共同影响。 目前常用的载体有 Al2O3、MgO、SiO2、TiO2 和 ZrO2等，常用的金属有 Rh、Ru、Pd、Pt、Au 和In等。 分子筛催化剂多是以过渡金属( Fe、Co、Ni、Cu、 Ru、Rh、Pd 等) 离子交换 ZSM-5、ZSM-11 以及X型 等分子筛而得到。 其中混合金属氧化物催化剂活性较高且有较好 的热稳定性，已经在工业过程中获得实际应用。