基于ZSM-5分子筛催化材料,采用液相离子交换法制备了一系列用于N₂O直接催化分解的金属改性ZSM-5分子筛催化剂,以实验评价、NH₃-TPD、吡啶吸附和FT-IR等表征技术相结合的方式,系统开展了分子筛构型、改性金属类别和工艺条件等对N₂O直接催化分解的影响研究,并探讨了分子筛上N₂O直接催化分解的机理。对分子筛构型和改性金属类别的实验考察结果表明:（1）Fe-ZSM-5分子筛催化分解N₂O的活性随着铁离子含量的增加而提高,并随着分子筛Si/Al比的增加而降低;（2）Fe-ZSM-5分子筛的催化活性优于Fe-MCM-22分子筛;（3）金属Cu离子改性的Cu-ZSM-5分子筛活性远低于Fe-ZSM-5分子筛;（4）对于双金属改性分子筛,Ce离子的引入对Fe-ZSM-5的活性基本上没有影响;而La-Fe-ZSM-5和Pd-Fe-ZSM-5有着比Fe-ZSM-5更好的活性。对于Fe-ZSM-5分子筛,综合NH₃-TPD、吡啶吸附和FT-IR等表征结果可见,Fe离子主要以取代H-ZSM-5分子筛表面Br（?）nsted酸中心的质子H形成价键补偿阳离子的形式负载到分子筛表面;且负载到H-ZSM-5分子筛Br（?）nsted酸性位上的Fe离子足N₂O催化分解的活性组分。以Fe-ZSM-5分子筛为基础,采用单因素实验法考察了杂质气体（如NO、O₂和H₂O蒸汽等）对N₂O直接催化分解分子筛活性的影响。结果表明:（1）微量NO的存在可显著提高Fe-ZSM-5分子筛的催化活性;（2）微量O₂的存在对Fe-ZSM-5分子筛的催化活性基本没有影响;（3）微量H₂O蒸汽的存在将造成Fe-ZSM-5分子筛的快速失活。究其原因可能是H₂O分子占据了分子筛表面的活性位引起的,而这种失活可通过He气氛或N₂O气氛下的再生处理而使分子筛催化剂的活性得以完全恢复。原位漫反射红外光谱法对NO和N₂O在Fe-ZSM-5分子筛上的吸附行为研究结果表明:（1）NO和N₂O均可在Fe-ZSM-5分子筛表面Br（?）nsted酸性位和以价键补偿阳离子形式负载到ZSM-5分子筛表面的铁离子位上吸附;（2）吸附于分子筛表面的NO和O₂反应可生成N₂O₄、NO₂、NO₃^-或NO₂^-;（3）NO通过消耗N₂O分解生成的活性O的方式,起到加速N₂O催化分解速率和提高了Fe-ZSM-5分子筛的催化活性的作用。