近年來，天然氣作為一種清潔、環(huán)保的能源，在各個(gè)方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。但到目前為止，天然氣催化燃燒并未實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化，限制其應(yīng)用的技術(shù)瓶頸是催化劑的性能還沒有達(dá)到實(shí)用化的要求。天然氣中含量最多的甲烷是最穩(wěn)定的碳?xì)浠�合物，難以活化。目前國內(nèi)外對天然氣燃燒催化劑的研究開發(fā)工作主要集中在兩個(gè)方面：一、對于低溫甲烷催化燃燒，以提高催化劑的活性為首要目的。貴金屬在烴類的完全燃燒方面有不可比擬的優(yōu)越性，其中Pd催化劑對甲烷的活性最高。對于擔(dān)載型貴金屬催化劑制備對載體要求有大的比表面和合適的孔結(jié)構(gòu)，以達(dá)到活性相的良好分散，提高催化劑的活性。二、對于高溫甲烷催化燃燒，研究工作主要集中在開發(fā)新的復(fù)合氧化物體系催化劑，主要是研究開發(fā)高溫穩(wěn)定的大比表面復(fù)合氧化物，特別是稀土（復(fù)合）氧化物。具有合適孔道（中孔）的大比表面復(fù)合氧化物體系催化劑，更有利于系統(tǒng)的傳質(zhì)和傳熱，從而提高燃燒效率。

  稀土（復(fù)合）氧化物作為一種催化材料。它在許多催化劑尤其環(huán)境保護(hù)中有著廣泛的應(yīng)用，稀土氧化物的加入可以大大提高催化材料的活性、使用壽命和耐熱穩(wěn)定性。通過多年來國內(nèi)外有關(guān)稀土氧化物催化劑結(jié)構(gòu)和性能的研究，一般認(rèn)為稀土（復(fù)合）氧化物主要有以下幾個(gè)方面的作用：

1、提高催化劑的耐熱性能；

2、影響其他（金屬）活性相的分散與結(jié)構(gòu)；

3、易形成表面空位以及缺陷以提高儲放氧能力。

  目前天然氣催化燃燒對稀土（復(fù)合）氧化物材料提出了更高的要求，它必須具備如下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）高的比表面；（2）發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，特別是中孔結(jié)構(gòu)；（3）高的耐熱性能；（4）高的儲放氧能力。其中儲放氧能力、熱穩(wěn)定性又與表面孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。由此可看出，開發(fā)大比表面并具有合適孔道結(jié)構(gòu)（特別是中孔）的稀土復(fù)合氧化物材料，對甲烷燃燒催化材料具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

  目前催化用稀土復(fù)合氧化物材料制備，采用的主要方法是鹽類分解法和沉淀法。鹽類分解法制備的稀土氧化物比表面低、孔結(jié)構(gòu)不規(guī)則，而且耐熱穩(wěn)定性差，但其制備工藝相對簡單。沉淀法研制的稀土氧化物比表面較高，一般在60~150m2/g之間，且耐熱性能較好，但孔結(jié)構(gòu)不易控制。近年來國際上有關(guān)中孔分子篩和穩(wěn)定的中孔氧化物的合成引起了人們的極大的關(guān)注，取得了一些有實(shí)際意義結(jié)果。模板劑法是新近發(fā)展起來的，已應(yīng)用于中孔分子篩和過渡金屬氧化物孔材料的合成。其原理是制備過程通過引入模板劑，使氧化物沉淀有序排列，經(jīng)處理形成規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)。該方法的技術(shù)特點(diǎn)是所制備的氧化物穩(wěn)定性高、比表面大、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)且易于控制。高壓蒸煮法是將反應(yīng)物漿料放入高壓釜中在較高溫度和壓力下，進(jìn)行反應(yīng)，該方法對復(fù)合氧化物具有擴(kuò)孔作用，大大提高比表面積。在對鈰鋯復(fù)合氧化物制備實(shí)驗(yàn)上采用了此方法，效果明顯。

  隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境意識的增強(qiáng)，天然氣作為最清潔的礦物燃料必將在我國得到廣泛的應(yīng)用。作為一種環(huán)境友好的過程，天然氣催化燃燒技術(shù)受到廣泛的關(guān)注。具有特殊孔結(jié)構(gòu)的大表面積稀土（復(fù)合）氧化物由于其具有高的熱穩(wěn)定性和反應(yīng)活性，可直接作為高溫天然氣燃燒催化劑。當(dāng)然我國的天然氣市場尚處于起步階段，應(yīng)用技術(shù)相對落后。若能在天然氣催化燃燒用催化劑的關(guān)鍵技術(shù)上形成突破，必將在天然氣的應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，從而在天然氣發(fā)電、工業(yè)用熱源和動力、清潔燃?xì)馄�車、以及家庭用燃具等方面得到迅速的�?yīng)用。