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1997年12月通过的《京都议定书》明确提出要限制二氧化碳(CO )、甲烷(CH )、氧化亚氮(N O)、氢氟烃(HFCs)、全氟烃(PFCs)、六氟化硫(SF )2 6等六种主要温室气体的排放量。N2O是一种温室气体,其温室效应潜值是CO2的320倍,大气寿命约120年,而且对臭氧层有破坏作用。目前对流层中N2O体积浓度约为312-314ppb,每年的平均升幅是0.25%。人为排放的N2O主要来自己二酸生产、流化床燃烧过程和机动车尾气。这些N2O废气如不经处理直接排放到大气中,将对生态环境造成严重危害。催化分解法是消除N2O的主要方法,即在催化剂的作用下将N2O分解为对环境无害的氧气和氮气(2N2O= 2N2 + O2)。考虑到反应过程的能耗,低温反应是选择催化剂时应考虑的一个重要因素,因此寻找一种低温高效的催化剂是催化分解N2O的研究重点。而提高N2O分解过程中氧物种的脱附速率,是提高催化剂活性的关键因素。本文分别用离子交换法和共沉淀法制备了Au/Co-Al催化剂,比较了它们的催化活性,结果表明:离子交换法制备的Au/Co-Al催化剂活性优于共沉淀法制备的催化剂。为此,基于CoAl类水滑石的层间结构,用离子交换法将AuCl4-交换至层间,焙烧后再加入碱金属助剂,制得了含有Au和Na组分的CoAl类水滑石衍生复合氧化物,用于催化分解N2O,考察了金的负载量、HAuCl4溶液的预处理方式、焙烧温度等制备参数对催化剂活性的影响。用原子发射光谱(ICP-AES)、比表面积测试(BET)、X-射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)等方法表征了催化剂的组成结构,获得了金的实际含量、BET比表面积、物相结构、催化剂的还原性、表面元素形态、形貌结构等信息。结果表明:离子交换反应之前,预调节HAuCl4溶液的pH值至9.0,有利于提高催化剂的活性;催化剂中金的适宜负载量为1.1%、焙烧温度为300°C。在钴铝氧化物中加入适量的助剂Na,提高了Co3+的还原性和催化剂活性,Na的适宜负载量为1.5%。1.5%Na/1.1%Au/Co-Al催化剂上的N2O全分解温度为450°C。用三元共沉淀法制备了钴铈复合氧化物负载金催化剂(Au/Co-Ce),并通过碱金属改性,用于催化分解N2O。当催化剂中金含量为1.1%,焙烧温度为300°C时,催化剂具有较高的催化活性。助剂Na的加入对催化剂的活性具有促进作用。结果说明:在钴铈复合氧化物中加入适量的金粒子和助剂Na,降低了Co3+→Co2+的还原温度,提高了催化剂的活性,其中1.5%Na/1.1%Au/Co-Ce催化剂上的N2O全分解温度为375°C。