1.治理N2O的研究背景和意义，一氧化二氮、N2O广泛应用于医学和工业等领域。N2O作为主要温室气体之一，在对流层中可以保存150年左右，与二氧化碳相比，N2O在大气中的含量低，但世界性的升温潜力值(GWP)分别是CO2的310倍和CH4的21倍，是京都议定书提出限制排放的6个重要温室气体之一。与此同时，研究人员发现N2O也是污染气体，2009年8月29日，美国最新的研究表明，这种无色甜气体已经成为人类排放的首要消耗臭氧层物质。目前，每年向大气排放400kt的N2O，每年以0.2%~0.3%的速度增加。如果人类不采取措施限制排放，它将成为21世纪破坏性最大的消耗臭氧层物质，N2O也容易被氧化成NO、NO2等酸性气体，最，污染环境。目前中国PM2.5超标，雾霾严重，雾霾是由于空气中的灰尘、含硫化合物、氮氧化物、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊与雾气混合，所以，N2O同时也是雾霾天气祸首之一。因此，限制N2O排放和处理N2O已成为各国特别是中国必须面对的重要课题。

2.直接催化分解N2O的研究进展

从上个世纪30年代开始先锋研究直接催化分解N2O。从70年代开始，N2O直接催化的文章发表在各期刊杂志上，为之后的研究和工业实际应用提供了技术理论的支持。催化剂主要分为金属、金属氧化物、分子筛系统等固体催化剂。

2.1 贵金属及双金属催化剂

贵金属催化剂是研究的最早一类的催化剂，主要包括Pt[1，2]，Pd[3，4]，Rh[5]，Ag[6]和Ru[7]等贵金属，将其负载在多孔载体材料如氧化铝或活性炭上。早期的研究主要集中在Pt上，早在1925年，Hinshelwood和Pritchard[8]就开始研究N2O在Pt表面上的分解。Yuzaki[9]等人尝试使用不同的前驱体和载体制备不同的Rh催化剂，发现使用前驱体Rh(NO3)3使用USY的负荷活性最高，可以在240℃左右完全分解950ppm的N2O。Doi[10]等人以Al2O3为载体制作Pt/Al2O3、Pd/Al2O3、Rh/Al2O3，发现其催化活性为Rh/Al2O3>的Pd/Al2O3>的Pt/Al2O3。在相对较低的反应温度下，Rh的活性高，在250℃下具有催化分解N2O的能力。金属活性成分当然是决定催化剂性能的主要因素之一，而且载体也会影响催化剂的活性。Parres-Esclapez[11]等人更换Rh、Pd、Pt三种金属，同一载体时，催化活性Rh>；Pd>；Pt，不同载体对催化活性有很大影响。贵金属前期制备时，预处理对催化活性也有影响，Centi[12]研究了N2O在Rh/ZrO2、Rh/ZrO2-Al2O3和Rh/TiO2-Al2O3等不同载体的贵金属单Rh催化剂上的分解反应，对Rh/ZrO2-Al2O3催化剂在500℃下0.05%N2O的存在使用He进行预处理，可以提高这种催化剂的活性，而且不受氧气对催化剂的抑制。

2.2.金属氧化物和复合金属氧化物催化剂

近年来，国内外对金属氧化物进行了大量研究，在催化分解N2O方面取得了很大进步。金属氧化物中的金属价格对催化活性也有重要影响。TatsujiYamashita等[13]用锰氧化物催化分解N2O，氧化活性从高到低依次为Mn2O3>Mn3O4>MnO2>MnO，三价Mn具有最高催化活性。Winter[14]研究了Ca、Sr、La、Ce、Zn、Hf等金属氧化物，发现金属氧化物催化剂不受干扰气体O2的存在而降低了活性，具有抗氧性的催化剂有助于实际应用。与金属氧化物催化剂相比，复合金属氧化物的研究更受欢迎。并且，通过大量的研究，科研人员也给出了普遍认可和接受的复合金属氧化物催化分解N2O的机制。目前的研究更加关注催化剂的高活性和高稳定性。Perez-Alonso等人[14]研究了Fe-Ce复合金属氧化物催化剂在N2O催化分解中的协同效应。研究结果表明，与单一金属氧化物相比，采用共沉淀法制备的Fe-Ce复合金属氧化物有着较高的活性和稳定性。Chie Ohnishi等人[15]研究了碱金属掺杂Co3O4催化剂在有氧条件下N2O催化分解活性，结果发现碱金属的掺杂有利于提高催化剂活性。

3.结论

以上是现在直接催化分解N2O使用的催化剂种类，这些催化剂各有利害，适用于不同的催化条件和生产和研究需求。催化剂活性的高低，通过分析催化机理，有必要研究催化过程的重要性，制备有放矢的高效催化剂。