汽车尾气中含有 150～200种不同的化合物,其主要有害成分为：未燃烧或燃烧不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等.
三效催化剂可以使尾气中的O2、NOx为氧化剂,CO、CnHm（以CH2为代表）和H2为还原剂,在理论空燃比附近可发生如下反应：
2CO+O2=2CO2
2CO+2NO=N2+2CO2
CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O
2NO+2H2=N2+2H2O
生成对人体无害的CO2、氮气和水.
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