N2O分解过程所需的活化能较高( 250kJ/mol) ,在没有催化剂参与的条件下很难进行,因此研 究的焦点主要集中在新型低温高活性裂解催化剂的 研发。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。贵 金属催化剂具有较高催化活性和良好的抗水抗硫性 能,但由于活性温度窗口较窄限制了实际应用。金属离子交换的分子筛催化剂由于其更高的催化活性 而备受关注,但由于分子筛水热稳定性差,限制了其在实际工业过程的应用。 目前利用直接催化分解的应用案例较多,但长期以来,该方法涉及的催化剂技术只掌握在少数发 达国家的几家企业,如BASF、Invista、Radici等,且属 于专利技术。直至 2015 年,普恩科技公司与北京化 工大学合作开发的N2O分解催化剂试运行成功,才标志着N2O分解催化剂实现国产化。 由于国内N2O催化分解技术的研究起步较晚, 因此目前国内硝酸、己二酸生产企业处理尾气中N2O的工艺多为购买国外催化剂相关产品。如中石 油江阳石化分公司采用BASF公司开发的金属氧化 物催化剂。河南神马尼龙化工有限责任公司采 用Invista公司的催化剂产品。安徽淮化股份有 限公司和黑化集团CDM项目均采用 Johnson Matthey 公司的催化剂产品及相关技术。