Ngày nay, xe ô tô đang dần trở thành phương tiện đi lại chính của con người trên toàn thế giới bởi tính tiện lợi mà nó mang lại. Tuy nhiên, đi kèm với sự tiện lợi đó thì mỗi chiếc xe sẽ thải ra một lượng đáng kể các khí độc hại cho môi trường, dẫn tới sự ô nhiễm môi trường. Để hạn chế điều này, các nhà sản xuất đã nghiên cứu và chế tạo ra catalytic converter (bộ lọc khí thải bằng chất xúc tác) để hạn chế tối đa tình trạng này cũng như giúp chiếc xe phù hợp với các tiêu chuẩn khí thải trên khắp thế giới.
Trên các mẫu xe hiện nay, các nhà sản xuất thường trang bị cho chúng bộ lọc khí thải chất xúc tác có cấu tạo gồm ba lớp, giúp giảm phần lớn các khí thải độc hại, chủ yếu là CO, HC và NOx. Bộ lọc sử dụng hai lớp xúc tác khác nhau, một lớp làm giảm lượng khí thải và một lớp oxi hóa chúng. Cả hai lớp này đều được chế tạo bằng gốm với vỏ bọc kim loại bên ngoài. Các nhà sản xuất buộc phải tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn nhất giữa bề mặt lớp xúc tác với dòng khí thải trong khi phải giảm thấp nhất lượng chất xúc tác do giá thành của chúng khá cao.
Lớp giảm khí thải là lớp đầu tiên mà luồng khí thải sẽ tiếp xúc khi đến bộ lọc. Lớp này sử dụng vật liệu platinum và rhodium để giảm lượng khí NOx. Khi các phân tử NO hay NO2 tiếp xúc với các chất xúc tác tại đây, chất xúc tác sẽ có công dụng phá hủy cấu trúc phân tử của các khí này thành các nguyên tử và được giữ lại đó. Sau khi qua lớp này, NOx sẽ trở thành khí ni-tơ và oxi.
Lớp oxi hóa là lớp tiếp theo mà luồng khí sẽ tác động sau lớp giảm khí thải. Lớp này sẽ có nhiệm vụ đốt cháy khí CO cũng như các loại hydrocarbon không cháy bằng bạch kim là palladium. Với các chất xúc tác này, hydrocarbon và CO sẽ tác dụng với O2 dư để trở thành CO2.
Lớp thứ 3 là một hệ thống kiểm soát dòng khí thải, và sử dụng những thông tin nhận được để điều khiển hệ thống phun nhiên liệu. Đó chính là một cảm biến oxi được đặt gần động cơ. Cảm biến này sẽ thông báo cho máy tính kiểm soát động cơ lượng oxi trong khí thải. Thông qua đó, máy tính có thể tăng hoặc giảm lượng oxi bằng cách thay đổi tỉ lệ khí nạp và nhiên liệu. Điều đó cho phép máy tính biết được động cơ có đang làm việc ở điểm lý tưởng hay không, và cũng cho biết lượng O2 cần thiết để cho phép các chất xúc tác đốt cháy các khí thải độc hại.
Có thể nói, bộ lọc khí thải chất xúc tác hiện là một giải pháp hiệu quả và không thể thiếu trên xe. Tuy nhiên, trang bị nào cũng phải được nâng cấp để hoàn thiện hơn. Đối với bộ lọc loại này, chúng chỉ hoạt động một cách hiệu quả khi đạt được nhiệt độ cần thiết. Cùng với đó, các loại vật liệu như rhodium, palladium hay platinum được sử dụng làm các chất xúc tác là các vật liệu hiếm và đắt tiền, dẫn đến sự việc xảy ra các vụ trộm bộ lọc của xe hơi trong thời gian gần đây.
