综述：甲烷催化燃烧催化剂专利技术研究进展

本文基于IncoPat等全球专利数据库，系统分析了甲烷催化燃烧催化剂（Methane Catalytic Combustion Catalyst）领域的技术发展趋势。研究聚焦贵金属（Pd/Pt/Rh）与非贵金属氧化物（如钙钛矿、六铝酸盐）两类催化剂的活性提升与抗中毒性能优化，揭示了该领域快速发展的竞争格局，为降低甲烷（CH4 ，温室效应为CO2 的23–28倍）排放提供技术参考，助力实现《巴黎协定》气候目标。

　　

Abstract
甲烷催化燃烧是实现CH₄
高效利用的关键技术，其核心在于开发兼具高活性和稳定性的催化剂。专利分析显示，全球该技术正处于快速发展期，竞争态势显著，中国在专利申请量占比突出。

Introduction
作为“超级温室气体”，CH₄
的减排迫在眉睫。传统火焰燃烧存在氮氧化物（NO_x
）排放高、能效低等问题，而催化燃烧能在低温下实现CH₄
完全氧化（生成CO₂
和H₂
O），效率提升且污染减少。当前催化剂分为两类：贵金属（如Pd基催化剂，低温活性优异但成本高、易中毒）和非贵金属氧化物（如钙钛矿型LaMnO₃
，稳定性好但低温活性不足）。

Global patent landscape
专利数据揭示，中国、美国、日本为主要技术来源国。领先机构包括中科院、BASF等。IPC分类显示，B01J（催化剂制备）和C10L（燃料处理）为技术热点，反映行业对催化剂制备工艺与燃料适配性的双重关注。

Key technologies

1. 贵金属催化剂改性：通过载体优化（如Al₂
   O₃
   负载Pd）提升分散度，或添加CeO₂
   增强氧迁移能力；
2. 非贵金属设计：六铝酸盐（如BaFe₁₂
   O₁₉
   ）的高温稳定性使其适用于燃气轮机；
3. 抗硫中毒策略：采用ZrO₂
   修饰表面酸性位，减少H₂
   S毒化。

Conclusion
未来研究将聚焦于：①开发双活性位点催化剂；②优化载体-金属相互作用；③结合机器学习加速材料筛选。该技术有望为煤矿通风瓦斯（CH₄
浓度0.1–1%）的治理提供解决方案，推动能源与环境协同发展。

CRediT authorship
第一作者Bo Yuan（中国矿业大学北京）专注于CH₄
催化燃烧研究，团队在煤基固废生态修复材料领域亦有建树。