氧化亚氮（N₂O）的温室效应潜值很高,是《京都议定书》限制排放的温室气体之一,还具有连续破坏臭氧层的威力。在诸多减排技术中,催化分解法因能耗低、效率高而被认为是有前景的N₂O消除方法,其核心在于催化剂的研制。本论文主要研究了N₂O在Co₃O₄基复合氧化物催化剂表面的分解反应。研究内容及结果以下:（1）考察了Nd-Co₃O₄系列催化剂制备方法、Nd/Co摩尔比和碱金属助剂等制备参数的影响。通过采用XRD、BET、SEM、XPS、H₂-TPR、O₂-TPD等表征手段对催化剂的物理化学性质进行表征。结果表明:当采用水热合成法,且Nd/Co=0.01时制备的Nd-Co₃O₄催化剂活性较高。加入Nd催化剂晶粒尺寸减小,比表面积增大,提高了催化活性。K改性进一步提高了催化剂活性,因为K的加入增加了金属粒子周围的电子云密度,降低其电子结合能,增强了活性组分的还原能力和催化性能,使表面氧物种更易脱附,加快了N₂O的催化分解。0.02K/0.01Nd-Co₃O₄催化剂有最佳活性、耐水耐氧性及反应稳定性。（2）制备Y-Co₃O₄系列催化剂,研究了不同制备参数对催化剂催化分解N₂O性能的影响,并对催化剂理化性质进行了表征。研究表明:使用水热合成法,当Y/Co=0.03时催化剂活性较高。加入Y后催化剂晶粒尺寸减小,比表面积增大,有利于N₂O的分解。与Nd-Co₃O₄催化剂相比,Y-Co₃O₄催化剂比表面积有更大程度的增加,催化活性较高。对0.03Y-Co₃O₄催化剂进行K改性,发现K改性催化剂表面Co²⁺活性位点增加,Co-O键削弱,氧物种容易脱除,有利于N₂O分解。0.02K/0.03Y-Co₃O₄催化剂活性较高、耐水耐氧性能及稳定性较好。（3）与90℃下共沉淀法制备的催化剂相比,在沸腾溶液（100℃）时制备的催化剂（Y-Co₃O₄-boiling）有更高催化活性。进一步研究表明:Y-Co₃O₄-boiling催化剂有较小的晶粒尺寸和较高的比表面积,原因是升温加快了尿素水解,导致成核速率增加,当成核速率接近或大于生长速率时,形成了较小的微晶,增强了催化活性。对Y-Co₃O₄-boiling催化剂进行K改性提高催化剂的催化性能,发现即使氧气和水蒸汽共存时,K/Y-Co₃O₄-boiling催化剂也表现出良好的稳定性。（4）初步探索了Co-Al催化剂催化N₂O分解-乙苯脱氢耦合反应,考察了催化剂组成、K改性等制备参数对乙苯转化率和苯乙烯选择性的影响。其中,CoCo_0.5Al_1.5O₄催化剂表现较高的催化性能。500℃下K改性催化剂的乙苯转化率达40%,苯乙烯选择性达到90%以上。