甲烷催化燃烧催化剂的研究进展
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Shanghai 201418, China)
Abstract: The purpose of catalytic combustion of methane was to reduce its ignition temperature (Ti0) and total conversion temperature (T90) by catalysis, deepen its oxidation degree, and thus improve the utilization rate of the fuel. In this review, The mechanisms of the catalytic combustion of methane were briefly described・ Recent advances in catalysts for catalytic combustion of methane were reviewed in detail in terms of their types, preparation methods and catalytic properties. Noble metal catalysts had excellent catalytic performance, but high cost and poor thermal stability greatly limited their applications. Non noble metal catalysts, especially composite metal oxide catalysts (such as perovskite-type composite metal oxide catalysts and hexaaluminate series catalysts) , possessed high catalytic activity and low cost, and thus had better prospects for development. Improving both low-temperature catalytic activity and hightemperature thermal stability of non-noble metal catalysts may be the main research direction of methane catalytic combustion catalysts in the future. Key words: methane； catalytic combustion； non-noble catalysts； perovskite； hexaaluminate
成本以及热稳定性差等因素极大地限制了其应用；非贵金属催化剂尤其是复合金属氧化物催化剂
(例如钙钛矿型复合金属氧化物催化剂和六铝酸盐系列催化剂等)拥有较高的催化活性，因其成本
低，有更好的发展前景。提高非贵金属催化剂的低温催化活性和高温热稳定性是今后甲烷催化燃
烧催化剂的主要研究方向。
关键词：甲烷；催化燃烧；非贵金属催化剂；钙钛矿；六铝酸盐
http: //xuebao. sit. edu. cn
第3期
苗飞飞，等：甲烷催化燃烧催化剂的研究进展
来自百度文库
243
我国天然气储量丰富，而且天然气具有价格低
廉、热效率高、污染较小等优点。但是ch4（天然气 的主要成分）的直接燃烧温度极高（达1 600 °C）, 而且其直接燃烧会导致CO和NO’等有害气体的
排放丁必。为了提高传统能源利用效率以及避免直 接燃烧造成的环境问题，经济上可行且最有效的
ch4转化技术之一是催化燃烧，因为催化燃烧可以 使用稀释的ch4 （VI%挥发性有机化合物），并且
比传统的热焚烧温度低得多，而且催化燃烧的目标
是破坏污染物化合物而不是污染物转移。天然气催 化燃烧技术受到国内外广大研究人员的重视，逐渐 成为能源利用领域的研究热点之一。就目前而言， 在实现高效利用天然气资源的同时，保障环境、健康 和能源安全的最有效的天然气利用方法包括就是天
中图分类号：TQ 426
文献标志码：A
Research Advances in Catalysts for Methane Catalytic Combustion
MIAO Feifei, MAO Dongsen , GUO Xiaoming , YU Jun , HUANG Houjin (School of Chemistry and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology,
苗飞飞，毛东森，郭晓明，俞俊，黄厚金
(上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海201418)
摘 要：甲烷催化燃烧的目的是通过催化作用降低其起燃温度(Ti。)和完全转化温度(Tg),加深
其氧化程度，从而提高燃料的利用率。简述了甲烷催化燃烧反应的机理，从种类、制备方法以及催
化性能等方面详细介绍了甲烷催化燃烧催化剂的最新进展。贵金属催化剂的催化性能优越，但高
收稿日期：2019-01-17 基金项目：国家自然科学基金(21273150, 21571061)；中国国家基础研究计划(2013CB933201) j中国国家高技术研究发展计划
(2015AA034603,2012AA062703)项目资助 作者简介:苗飞飞(1992-),男，硕士研究生，主要研究方向为废气的处理以及催化新材料的制备。E-mail：1297243118@qq. com 通信作者:黄厚金(1967-),男，教授，博士，主要研究方向为纳米材料及其应用、纳米医药、环境催化、应用化学等。
第19卷第3期 2019年9月
应用技术学报
JOURNAL OF TECHNOLOGY
Vol. 19 No. 3 Sep. 2019
文章编号.2096-3424(2019)03-0242-07
DOI： 10. 3969/j. issn. 2096-3424. 2019. 03. 006
甲烷催化燃烧催化剂的研究进展
Abstract: The purpose of catalytic combustion of methane was to reduce its ignition temperature (Ti0) and total conversion temperature (T90) by catalysis, deepen its oxidation degree, and thus improve the utilization rate of the fuel. In this review, The mechanisms of the catalytic combustion of methane were briefly described・ Recent advances in catalysts for catalytic combustion of methane were reviewed in detail in terms of their types, preparation methods and catalytic properties. Noble metal catalysts had excellent catalytic performance, but high cost and poor thermal stability greatly limited their applications. Non noble metal catalysts, especially composite metal oxide catalysts (such as perovskite-type composite metal oxide catalysts and hexaaluminate series catalysts) , possessed high catalytic activity and low cost, and thus had better prospects for development. Improving both low-temperature catalytic activity and hightemperature thermal stability of non-noble metal catalysts may be the main research direction of methane catalytic combustion catalysts in the future. Key words: methane； catalytic combustion； non-noble catalysts； perovskite； hexaaluminate
成本以及热稳定性差等因素极大地限制了其应用；非贵金属催化剂尤其是复合金属氧化物催化剂
(例如钙钛矿型复合金属氧化物催化剂和六铝酸盐系列催化剂等)拥有较高的催化活性，因其成本
低，有更好的发展前景。提高非贵金属催化剂的低温催化活性和高温热稳定性是今后甲烷催化燃
烧催化剂的主要研究方向。
关键词：甲烷；催化燃烧；非贵金属催化剂；钙钛矿；六铝酸盐
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第3期
苗飞飞，等：甲烷催化燃烧催化剂的研究进展
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243
我国天然气储量丰富，而且天然气具有价格低
廉、热效率高、污染较小等优点。但是ch4（天然气 的主要成分）的直接燃烧温度极高（达1 600 °C）, 而且其直接燃烧会导致CO和NO’等有害气体的
排放丁必。为了提高传统能源利用效率以及避免直 接燃烧造成的环境问题，经济上可行且最有效的
ch4转化技术之一是催化燃烧，因为催化燃烧可以 使用稀释的ch4 （VI%挥发性有机化合物），并且
比传统的热焚烧温度低得多，而且催化燃烧的目标
是破坏污染物化合物而不是污染物转移。天然气催 化燃烧技术受到国内外广大研究人员的重视，逐渐 成为能源利用领域的研究热点之一。就目前而言， 在实现高效利用天然气资源的同时，保障环境、健康 和能源安全的最有效的天然气利用方法包括就是天
中图分类号：TQ 426
文献标志码：A
Research Advances in Catalysts for Methane Catalytic Combustion
MIAO Feifei, MAO Dongsen , GUO Xiaoming , YU Jun , HUANG Houjin (School of Chemistry and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology,
苗飞飞，毛东森，郭晓明，俞俊，黄厚金
(上海应用技术大学化学与环境工程学院，上海201418)
摘 要：甲烷催化燃烧的目的是通过催化作用降低其起燃温度(Ti。)和完全转化温度(Tg),加深
其氧化程度，从而提高燃料的利用率。简述了甲烷催化燃烧反应的机理，从种类、制备方法以及催
化性能等方面详细介绍了甲烷催化燃烧催化剂的最新进展。贵金属催化剂的催化性能优越，但高
收稿日期：2019-01-17 基金项目：国家自然科学基金(21273150, 21571061)；中国国家基础研究计划(2013CB933201) j中国国家高技术研究发展计划
(2015AA034603,2012AA062703)项目资助 作者简介:苗飞飞(1992-),男，硕士研究生，主要研究方向为废气的处理以及催化新材料的制备。E-mail：1297243118@qq. com 通信作者:黄厚金(1967-),男，教授，博士，主要研究方向为纳米材料及其应用、纳米医药、环境催化、应用化学等。
第19卷第3期 2019年9月
应用技术学报
JOURNAL OF TECHNOLOGY
Vol. 19 No. 3 Sep. 2019
文章编号.2096-3424(2019)03-0242-07
DOI： 10. 3969/j. issn. 2096-3424. 2019. 03. 006
甲烷催化燃烧催化剂的研究进展