虽然Pd基催化剂是甲烷催化燃烧装置中活性最好的催化剂,但在具体使用时却常常遇到硫磺中毒、耐热性差等问题,所以大家常加Pt、Au等贵金属来提高Pd催化剂的性能。CH4分子解离为羟基或亚甲基的整个甲烷氧化反应过程一般比较缓慢,是一种操纵过程,提高催化剂表面层CH4分子解离速率有利于提高催化反应活性,但对甲烷氧化反应而言,反应速度较慢。利用相对密度泛函理论,研究了氧化型Pd、Pt和Pd-Pt铝合金表层CH4分子的吸-解离状态。对于Pd和Pt来说,氧化气氛下的PdO氧化层析和*PtO2氧化层阻断了CH4分子的吸收分解,而对于Pd-Pt铝合金来说,即使是?金属材料在氧化气氛下的状态Pd也存在,有利于CH4分子的吸收分解。另外,热学测量结果表明,氧化层析的产生促进了分解后的CH4分子倾向于改变乙醇的分子结构,即产生不完全氧化,所以?将Pt引入Pd催化剂也能提高催化剂对甲烷催化燃烧装置的活性。另一项科学研究也表明,当Pt被改性材料的Pd/Al2O3用在超低温甲烷催化燃烧装置上反映时,Pt趋向于生成金属材料态,而Pd则倾向于金属材料态和氧化态,改变Pt的夹杂有利于操纵贵金属金属材料态和氧化态M/MOX,从而损害催化剂特性。
对于Pt?PdO/Al2O3催化剂来说,PdO或Pd-Pt颗粒对催化剂活性的危害大于媒介比降低、活性相蒸发和炭化的危害,再加上ZrO2>NCI2O3和La2()3对阻隔PdO或Pd-Pt颗粒团圆有很好的实用效果。费恩等人发现,在Pd-Pt/Al2O3催化剂中加入Ce,可以使Pd进入“步态保持氧化”。
双组份的Pd-Au催化剂在催化反应氧化反应中也普遍使用,Guo等网络产生的Pd-Au纳米颗粒既不是铝合金也不是核壳结构,Au的导入减慢了PdO的溶解性,这是因为Au在高温下可以将氧气输送到Pd。多组份贵金属催化剂中Pd催化剂活性不如Pd催化剂,缪少军等阿调查了导入pd和Pt对Au/Co3O4催化剂的甲烷催化燃烧装置活性的危害,发现Au和Pd之间的相互作用抑制了甲烷的完全氧化,而Au和Pt之间的协同作用提高了Au和Pt的甲烷氧化活性。