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本发明属于化学化工技术领域,具体为一种用于催化分解N2O成O2和N2的复合氧化物催化剂及其制备方法。本发明的催化剂为氧化铜与氧化铈组成的复合氧化物,分子通式为CuxCe1-xOy,0<x<1,1<y<2,铈原子进入氧化铜晶格形成协同作用;进一步还包括稀土金属、过渡金属、碱金属或碱土金属的辅助金属氧化物。制备方法是将相应的金属盐类和有机络合剂分别溶解于水中,在高温下干燥得催化剂前驱体,再将催化剂前驱体在高温下焙烧,即得到所述催化剂。本发明制备工艺简单,制备的催化剂具有高效的催化活性和稳定性,在400°C时N2O分解率即达到100%,并具有高效的N2O分解活性。