一氧化二氮(N20,全球变暖潜能值,GWP≈310)是排在二氧化碳、甲烷之后的第三大温室气体,同时它还是一种臭氧破坏物质(臭氧消耗潜能值,ODP≈0.017)。政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告显示,工业革命前,全球大气中N2O浓度基本不变,其浓度维持在270 ppb左右；而在2005年大气层中N2O浓度达到319 ppb,并且其浓度每年以0.2-0.3%平均速度增加。这主要来源于诸如电厂和化工生产的人为排放。随着人们环保意识的不断增强,人们越来越重视控制N2O向大气中排放,将其列为《京都议定书》限定排放的主要对象。研究开发N2O消除技术具有重要的理论和实际意义。目前N2O消除技术主要有热分解、选择性催化还原和直接催化分解三种方式,其中将N2O直接催化分解成氧气和氮气被认为是一种有效而经济的方式。本文以FeZSM-5为催化剂开展N2O直接催化分解研究。对比研究多种方法制备FeZSM-5的催化活性；对同晶取代法制备FeZSM-5进行改性,结合XRD、SEM、N2吸附等温线、UV-vis吸收等手段对催化剂进行详细表征。具体研究内容如下：1.采用液态离子交换法和固态离子交换法制备FeZSM-5,并与同晶取代法制备的FeZSM-5进行对比。发现在相同晶粒大小情况下,经水蒸气处理后同晶取代法制备的FeZSM-5的催化活性最高。考察了盐酸交换和硝酸铵交换对催化性能的影响,发现催化活性没有明显差别,但经过水蒸气处理后,同晶取代法制备的FeZSM-5的活性明显增加,而且不同交换方式会引起非骨架上Fe物种的存在形态的差异。2.对同晶取代法制备的FeZSM-5进行水蒸气处理改性,研究表明,当水蒸气分压为30 kPa、处理温度为873 K、处理时间为5 h时,处理后的FeZSM-5有较好的催化活性。考察了催化剂Fe/Si比对催化性能的影响,发现随着Fe/Si的升高,催化活性也有所增加。通过研究不同晶粒大小的FeZSM-5上的N20催化分解行为,发现N20完全催化分解的温度随着晶粒尺寸的增加而升高。并首次观察到了FeZSM-5上的N20催化分解反应受内部传质限制。对20μm的FeZSM-5采用水蒸气处理并结合碱处理进行改性,发现两种处理相结合的改性催化剂活性优于仅用水蒸气处理的催化剂和仅用碱处理的催化剂。N2吸附和UV-vis等表征结果表明,碱处理后产生了介孔,水蒸气处理能够产生活性物种。同晶取代法制备的FeZSM-5先碱处理再水蒸气处理能够获得较好的催化活性。