TW201334862A - 觸媒結構及催化方法 - Google Patents

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Abstract

一種燃燒反應用之觸媒結構(40)包含具有第一端與第二端之基材(41)，且相鄰第一端的第一部分(45)未被添加任何觸媒材料；包含鈀及/或氧化鈀之第一塗層(46)覆蓋第一部分(45)以外的基材全長。包含鉑之第二塗層(47)覆蓋相鄰基材(41)的第二端之一部分第一塗層(46)，各塗層(46,47)均為多孔性及透氣性。此觸媒結構(40)有效且耐久，及可在高溫下操作，因為該觸媒即使是在可能超過800℃之溫度仍不退化。

Description

觸媒結構及催化方法
本發明關於一種用於實行燃燒反應之觸媒結構，及一種使用該觸媒結構之催化方法。該觸媒可用於反應器，該反應器包含熱接觸除熱通道或除熱室之燃燒通道，故由燃燒通道中的燃燒反應提供熱量，且可將此熱量用於實行吸熱化學反應，如蒸汽重組。
WO 2005/102511號專利(GTL Microsystems AG)揭述一種設備及方法，其中在第一催化反應器中將甲烷以蒸汽反應而產生一氧化碳及氫；然後在第二催化反應器中將所生成的氣體混合物用於實行費雪-闕布希(Fischer-Tropsch)合成。重組反應一般在約800℃之溫度進行，且所需熱量可由相鄰進行重組處之通道中的催化燃燒提供，該燃燒通道含有觸媒，其可為位於金屬基材上的薄塗層形式之位於氧化鋁撐體上的鈀或鈀/鉑。易燃性氣體混合物(如甲烷與空氣之混合物)被供應至該燃燒通道。燃燒在觸媒表面處發生但無火燄。然而現已發現，該燃燒反應趨於在接近該燃燒通道起點處最劇烈，而導致沿通道的溫度分布不當；亦會由於活性觸媒材料不安定而成問題。
本發明提供一種燃燒反應用之觸媒結構，其中該觸媒結構包含具有第一端與第二端之基材，且相鄰第一端的基材之第一部分未被添加任何觸媒材料；包含鈀及/或 氧化鈀之第一塗層，其覆蓋與第一部分鄰接的基材長度之至少一部分；及包含鉑之第二塗層，第二塗層係與第一部分分開，其中第一塗層或第二塗層覆蓋其他塗層之至少一部分，其中該覆蓋塗層為多孔性及對進行燃燒之反應物氣體為透氣性。
該基材可為金屬基材。第一塗層及第二塗層各包含陶瓷作為觸媒撐體。該金屬基材可為反應器之結構部分，如流動通道之壁，或者其可為亦可移除之非結構性基材，如箔。或者該金屬基材可形成觸媒顆粒之基底。
在將此觸媒結構用於使可燃性氣體混合物沿其流動之流動通道時，基材之第一部分係在觸媒結構的上游端。
本發明之另一態樣提供一種催化燃燒方法，其用於使結合空氣之燃料氣體燃燒而達到超過750℃之溫度，其中燃燒係在觸媒結構上發生，其中使結合空氣之燃料氣體流經該觸媒結構，及該觸媒結構包含具有第一端與第二端之基材，第一端係在觸媒結構之上游端，且相鄰第一端的基材之第一部分未被添加任何觸媒材料；包含鈀及/或氧化鈀之第一塗層，其覆蓋與第一部分鄰接的基材長度之至少一部分；及包含鉑之第二塗層，第二塗層係與第一部分的下游分開，其中第一塗層或第二塗層覆蓋其他塗層之至少一部分，其中該覆蓋塗層為多孔性及對進行燃燒之反應物氣體為透氣性。
此觸媒可被用於達到如800℃之高溫。現已發現，其即使是在高溫仍意料外地安定。
應了解，本發明之觸媒具有包含鈀之上游部分，及 包含鉑之下游部分。下游觸媒部分之至少一部分包括彼此重疊的二不同觸媒層，其中外層為多孔性及透氣性。
使用鈀作為起始觸媒符合所需，因為其具有較低的點燃溫度，例如其可在約400℃之溫度引發甲烷燃燒；另一方面，鈀對甲烷之點燃溫度為約700℃，所以適合用於已藉燃燒將氣體加熱之下游。
在操作期間，觸媒一般變成有毒，或者被去活化，故其活性退化。此去活化一般首先影響上游部分之觸媒。使用上游端有鈀且下游端有鉑之觸媒結構，一旦去活化進行到鈀觸媒端則燃燒停止，因為氣體不會達到下游鉑觸媒所需的點燃溫度。本發明解決此問題。
在另一態樣中，本發明提供一種催化反應器，其中將此觸媒結構加入燃燒反應用之室或通道中。
合適的催化反應器界定多個第一及第二流動通道，其在區塊內被交錯地排列而確保第一與第二流動通道之間的熱接觸。
可燃性氣體混合物包含燃料(如甲烷)及氧來源(如空氣)。可燃性氣體混合物沿接觸觸媒之通道流動時燃燒，且燃料及氧之濃度降低。
在反應器區塊內，第一流動通道及第二流動通道可按平行方向延伸，且可燃性氣體混合物及吸熱反應混合物係以相同的方向流動(同流)。流動通道可具有至少300毫米，較佳為至少500毫米，但是通常不超過約1000毫米之長度。500毫米至900毫米之間的長度為有利的， 例如600毫米或800毫米。現已發現，同流操作獲得較佳的溫度控制，且熱點之風險較低。
在一具體實施例中，各第一流動通道(燃燒反應用之通道)及各第二流動通道(吸熱反應用之通道)均含有移除式觸媒結構而催化各反應，且各觸媒結構均可包含金屬基材，及加入合適的觸媒材料。此觸媒結構可為將流動通道細分成多個平行的流動次通道之形狀。各觸媒結構均可包括位於金屬基材上的陶瓷撐體材料，其被作為觸媒之撐體。
金屬基材對觸媒結構提供強度且藉傳導強化熱轉移。金屬基材可為在加熱時形成氧化鋁的附著表面塗層之鋼合金，例如結合鋁之鐵素體鋼合金(例如FecralloyTM)。基材可為箔、金屬絲網、或氈片，其可為波狀、窩狀或打褶；較佳基材為薄金屬箔，例如厚度小於150微米之金屬箔，將其呈波浪狀而界定縱向次通道。依流動通道之尺寸而定，基材可包含單一波狀箔、或可黏結在一起之箔組合件。
在箔為波狀時，波紋之橫切面可為方形、長方形、梯形、或六角形；或者為弧形或正弦形；或者其可為Z形而界定三角形波紋，或鋸齒形，例如將斜面部分連接平頂峰。波紋一般平行箔長度而行進。一些替代性波紋為波紋不平行或甚至垂直箔長度。
在包含箔組合件之基材的情形，如果波形箔具有會使相鄰箔交叉之波紋，則可將波形箔以平坦或實質上平坦之箔分開而確保其不交叉。如果相鄰箔具有不平行的 波紋，或者為確定箔不交叉之形狀，則不需要此平坦箔。例如，如果以外形之平坦部分界定峰與谷，且相鄰箔中的平坦部分彼此對齊，則箔不交叉。在使用平坦箔時，亦可將其以非常小的幅度形成波紋，例如提供小於約0.2毫米(例如0.1毫米)之總高度，如此使其撓性稍低而在組合期間較易作業。實質上平坦箔之波紋方向可為沿箔之長度方向，或者可為橫向。平坦箔之波紋形狀可為鋸齒形或漣波形。箔之厚度可為20-150微米之範圍，例如50微米。較厚的箔(例如厚100微米)可提供強化熱轉移之優點。藉由提供平坦箔或提供有非平行波紋之相鄰箔而防止波形箔交叉，則嵌入件之整體高度比其中配置相同波形箔的堆疊之整體高度更可重複及可控制。
為了形成觸媒結構，金屬基材應在至少一些表面上具有觸媒。例如可將基材塗以陶瓷撐體材料，例如氧化鋁系，且將其以適合用於在對應通道中所發生的反應之活性觸媒材料浸漬。陶瓷塗層可藉如浸塗或噴灑之技術塗佈，且依反應而達到10微米至100微米之間的陶瓷厚度。在通道含有多層箔時可塗佈塗層，而將箔在其被堆疊在一起之前，或甚至在此箔已黏結在一起之後分離。
反應器區塊可包含板堆疊。例如第一及第二流動通道可由各板中的凹槽所界定，且將該板堆疊然後黏結在一起。或者，流動通道可由薄金屬片所界定，其為齒形且與平坦片交錯地堆疊；流動通道的邊緣可由密封條所界定。為了確保所需的良好熱接觸，第一及第二氣體流動通道均可為高10毫米至2毫米之間(橫切面)；且各 通道均可為寬約3毫米至25毫米之間。形成反應器區塊之板堆疊係藉例如擴散黏結、硬焊、或熱均壓而黏結在一起。板堆疊提供確保反應器可抗在操作期間所施加的差異壓力及熱應力之必要結構；觸媒嵌入件不必為結構撐體。因而觸媒嵌入件可為非結構性，因為其在操作期間不必將通道壁保持分開。
通道之橫切面可為方形，或者高度可大於或小於寬度。高度係指熱轉移方向的堆疊方向之尺寸。例如板可為寬0.5米及長1.0米，或寬0.6米及長0.8米；且其可界定高7毫米及寬6毫米，或高3毫米及寬10毫米，或高10毫米及寬5毫米之通道。這些尺寸僅為例示，且所屬技術領域者應了解，許多不同的形狀及大小均同樣地適合。將第一與第二流動通道排列成交錯的堆疊有助於確保這些通道中的流體之間的熱轉移良好。觸媒結構係被插入通道中，且可移除而更換。
在各燃燒用之流動通道的入口處可提供火燄制動器，以確保火燄不會回傳至對燃燒通道所進料的可燃性氣體混合物。其可位於各燃燒通道的入口部分之內，例如非觸媒嵌入件之形式，其將一部分相鄰入口之燃燒通道細分成多個不比用於防止火燄傳播之最大間隙大小寬的窄流動路徑。例如此非觸媒嵌入件可為縱向波形箔、或複數個縱向波形箔之堆疊。或者或另外，在經由集流管而供應可燃性氣體時，可將此火燄制動器提供於集流管之內。
本發明亦提供一種使用此反應器實行吸熱反應(如 蒸汽重組)之方法。
燃燒反應可以20000至70000/小時之空間速度進行。在本文中，空間速度係表示在標準溫度及壓力(0℃及1大氣壓力)所測量，每小時對反應器所供應的氣體之體積，其為所有對應反應器通道之自由體積的倍數。
雖然以上將觸媒結構敘述成包含第一塗層及第二塗層，其亦可修改成包含具有鉑之第三塗層，第三塗層至少覆蓋第二塗層之下游部分，且第三塗層對進行燃燒之反應物氣體為透氣性。其具有使鉑觸媒的活性朝向基材之第二端增加的效果。
本發明現在僅舉例且參考附圖而進一步及更特定地說明。
甲烷之蒸汽重組反應係藉由混合蒸汽與甲烷，且在高溫將混合物以合適的觸媒接觸，使得蒸汽與甲烷反應形成一氧化碳與氫(其可稱為合成氣體或合成氣)而發生。該蒸汽重組反應為吸熱性，且熱量可由例如甲烷混合空氣之催化燃燒所提供。在本發明中，燃燒係在重組反應器內的相鄰流動通道內之燃燒觸媒上發生。蒸汽/甲烷混合物可在被引入反應器中之前被預熱至例如超過600℃。重組反應器中的溫度因此一般從入口處之約600℃增至出口處之約750-800℃。應了解，燃燒通道中的溫度高於重組通道中的溫度；燃燒通道中的溫度可高達820或850℃。習知燃燒觸媒在使用期間在此高溫會退化。
現在參考第1圖，其中顯示適合作為蒸汽重組反應器或用於蒸汽重組反應器中之反應器區塊10。反應器區 塊10界定燃燒方法用之通道、及蒸汽/甲烷重組用之通道。反應器區塊10係由板堆疊所組成，其平面圖為長方形，各板為高溫抗腐蝕性合金，如Inconel 625、Incoloy 800HT、或Haynes HR-120。將一般厚度為0.5至4毫米之範圍，在此情形厚2.0毫米的平坦板12與齒形板14或15交錯地排列，使得齒形界定通道16或17。將齒形板14及15交錯地排列成堆疊。齒形板14及15的厚度一般為0.2至3.5毫米之範圍，在此情形為0.9毫米。齒形的高度一般為2-10毫米之範圍，在此情形為6毫米，且沿側面提供同等厚度之實心棒18。齒形板14及15中的齒形之波長可彼此不同，但是在該圖所示的具體實施例中，波長係相同，故在此情形連續鰭片或韌帶係相隔7毫米。齒形板14及15可被稱為鰭片結構。堆疊各端為平坦末端板19，在此情形其亦厚2.0毫米。
雖然在第1圖中顯示各齒形板14及15僅界定5個通道，但是在總寬度為約500毫米之反應器區塊10中可有更多個，例如超過70個通道。
板堆疊一般藉擴散黏結、硬焊、或熱均壓而組合及黏結在一起。然後在各通道16及17之中，插入帶有各反應用之觸媒的觸媒嵌入件22或24(在第1圖中僅顯示其一)中。這些嵌入件22或24均包含金屬基材及陶瓷塗層作為活性觸媒材料之撐體。各嵌入件22或24之金屬基材包含佔據各流動通道16或17的波形箔與平坦箔之堆疊，各箔之厚度小於0.2毫米，例如100微米；第1圖中所示的堆疊係由被2片平坦箔分隔的3片波形 箔黏結在一起所組成。在此實例中，通道16或17為高6毫米及寬7毫米，而嵌入件22及24在此情形為高5.4毫米及寬6.6毫米，故提供相距通道16及17之壁的餘隙程度。對於製造反應器區塊10之容許度，其為必要的。
現在參考第2圖，其中顯示組合之反應器區塊10的側視圖。進行燃燒之氣體混合物進入反應器區塊10之一端(所示為頂部)的集流管30，及在通過阻流板火燄制動器31之後接流動通道17，其係沿反應器10之大部分長度直線延伸。流動通道17的方向係朝向反應器區塊10之另一端改變90°，而在反應器區塊10之另一端的側面(所示為右下方)連接集流管32，此流動路徑係以虛線C表示。進行蒸汽甲烷重組反應的氣體混合物在反應器區塊10之一端的側面(所示為左上方)進入集流管34，通過阻流板35，然後方向改變90°而流經流動通道16，其係沿反應器區塊10之大部分長度直線延伸，通過另一端(所示為底部)的集流管36而出現，此流動路徑係以鏈線S表示。該排列因此為同流，且各流動通道16及17為沿其大部分長度之直線，及在反應器區塊10之一端連接集流管30或36，故可將觸媒嵌入件22及24在附接集流管30或36之前容易地插入流動通道16及17的直線部分中。
在反應器區塊10中，燃燒通道17為高6毫米及寬7毫米；觸媒嵌入件24以此通道尺寸包含波形箔之堆疊。至於替代方式，提供其中基材為單一波形箔之觸媒嵌入件亦令人滿意，其特別適合高度小於3毫米之通道。
現在參考第3圖，其中顯示一種此型觸媒結構40之透視圖，其係由可形成觸媒嵌入件22或24之一的一部分，或者本身可直接作為觸媒結構之單一波形箔41所組成。一般而言，此觸媒結構40或嵌入件22或24係延伸通過對應流動通道16或17的直線部分之實質上全長。一種替代方式為可將多個此觸媒結構40或嵌入件22或24沿流動通道16或17而端對端插入，雖然以後可能較難移除而更換。箔41在兩個表面上均具有陶瓷塗層42，其可為含有活性觸媒材料之氧化鋁。
過去已建議鈀及鉑為合適的燃燒觸媒用之活性觸媒材料。鉑在金屬形式而非氧化物形式具催化活性，且金屬具安定性，但是其具有比鈀高的點燃溫度。
現在參考第4圖，其中顯示鈀(以實線表示)及鉑(以虛線表示)對甲烷燃燒之催化活性(A)隨溫度(T)變動的圖解圖表。鉑在高溫具活性，及在低於約600℃之溫度不特別有活性。然而，其在高於約795℃之溫度趨於去活化。鈀的氧化物形式在較低溫度具催化活性，且金屬形式顯著地活性較低直到溫度升至高於約750℃。在低氧分壓時可能從氧化物轉變成金屬，結果催化活性降低。另外，在較低溫度，例如400℃至700℃之間，氧化鈀比鉑具活性。隨溫度從約500℃升至約700℃，氧化鈀逐漸分解成鈀金屬及氧，活性A因此降低。溫度升至更高則鈀金屬之催化活性A增加。
意料外地，現已發現，提供一種觸媒結構，其具有含有氧化鈀之第一塗層，然後在第一塗層之下游部分提 供含有鉑之第二塗層，各塗層均為多孔性及對反應物氣體為透氣性，則強化觸媒結構之安定性及活性。
其可能因為氧化鈀防止在流動通道起點過度加熱。氧分壓趨於進一步沿通道降低，故氧化鈀的活性變低，但是鉑開始生效。
在觸媒基材為箔時，較佳為將此觸媒塗層提供於箔之兩個表面上，而將觸媒結構含有活性觸媒材料之表面積最大化。
現在參考第5圖，其中顯示用於其中發生燃燒的流動通道17之觸媒結構40的圖解側視圖，其顯示位於波形箔41之兩個表面上的陶瓷塗層42之細節。箔41為在加熱時形成氧化鋁的附著性表面氧化物之鋼合金，例如結合鋁之鐵素體鋼合金(例如FecralloyTM)。箔41已經過熱處理而具有此氧化物表面。從箔41相鄰流動通道17的入口端之一端延伸為第一部分45，其未被塗覆陶瓷塗層，且未被添加任何活性觸媒材料。第一部分45可延伸至多為箔41長度之25%，但是更常為小於20%，例如約10%或15%。
箔41之其餘長度的兩個表面上均被塗覆氧化鋁之第一塗層46，其含有鈀且無鉑。舉例而言，鈀濃度可為10%(以氧化鋁之重量為準)，且塗層46的厚度為30至50微米之間。
然後將氧化鋁之第二塗層47(其含有鉑而無鈀)沉積在第一塗層46之下游部分，第二塗層47係從第一部分45延伸至箔41之相反端。舉例而言，鉑濃度可為10% (以氧化鋁之重量為準)，且第二塗層47的厚度為30至50微米之間。第二塗層47可延伸超過高達第一塗層46全長之75%，一般為第一塗層46的長度之至少50%。
在某些情形，觸媒結構40可僅具有第一塗層46及第二塗層47。然而在此實例中，觸媒結構40亦包括第三塗層48，其覆蓋第二塗層47之下游部分。第三塗層48可具有與第二塗層47相同的組成及厚度，且從第一部分45延伸至箔41之相反端。其可延伸超過高達第二塗層47之75%，更常為第二塗層47的長度之30%至60%之間。第三塗層48具有使總鉑負載朝向觸媒結構40之下游端增加的效果。
第一塗層46、第二塗層47、及第三塗層48均為多孔性及透氣性，其達到足以使反應性氣體通過各塗層之厚度而擴散之程度；且在塗層係彼此覆蓋之處，反應物氣體可擴散通過而到達底下的塗層。在此情形，氧化鋁撐體為氧化鋁粒子(其大小一般為1微米至12微米之範圍，總厚度不超過80微米)連同黏合劑(亦可為氧化鋁但粒度遠為較小，0.1至0.5微米之間，而將較大粒子黏結在一起)之堆集體。塗層因相鄰粒子間的間隙而為多孔性，其形成反應性氣體可通過而擴散之三維交聯網路。
現已發現，第5圖所示的觸媒結構40特別有效，且意料外地防止性能退化。當觸媒係新的，第一塗層46中的鈀引發甲烷燃燒，故在氣體混合物到達第二塗層47時，熱度足以使第二塗層中的鉑具催化活性。
現已發現，在全部觸媒結構40為600℃以下的溫度 之實驗測試中，第一塗層46中的鈀沿其全長表現如同無外部塗層47及48。反應物氣體擴散通過外部塗層47及48，但是在外部塗層47及48中不燃燒，因為溫度太低。如果部分觸媒結構40在高於600℃之溫度，則外部塗層47及48中鉑開始對總性能生效。一些甲烷在外部塗層47及48內燃燒，但是甲烷持續擴散通過到達底下的第一塗層46，而在鈀存在下燃燒。因此，在操作期間，外部塗層47及48為充分透氣性而不阻止反應物氣體到達具催化活性的第一塗層46。依溫度而定，氣體混合物之成分的分壓係隨外部塗層47及48之厚度而改變，因為如甲烷之成分被反應移除，且通常提供過量之氧。
據推測在使用期間，觸媒結構40逐漸地被去活化或毒化，但是此去活化係在觸媒結構40之上游端開始且逐漸朝下游進行。
即使是在去活化已影響第一部分之所有暴露部分時仍發生燃燒，因為氣體混合物可擴散通過第二塗層47，因此被第二塗層47所覆蓋的第一塗層46中的鈀可引發燃燒。
結果觸媒結構40僅在去活化已沿第一塗層46全長抑制鈀之催化活性時變成無活性。
一種修改為首先沉積第二塗層47，使其直接沉積在金屬箔41上，然後將第一塗層46沉積在相同部分的金屬箔41上，如第5圖所示。結果除了第一部分45之外，沿金屬箔41的全部其餘長度均提供鈀(在第一塗層46中)，且在金屬箔41的下游部分提供鉑(在第二塗層47 中)。其異於觸媒結構40僅在於第二塗層47之鉑被透氣性第一塗層46覆蓋。視情況地，所修改的結構亦可具有完全如上所述的第三塗層48。
10‧‧‧反應器區塊
12‧‧‧平坦板
14‧‧‧齒形板
15‧‧‧齒形板
16‧‧‧流動通道
17‧‧‧流動通道
18‧‧‧實心棒
19‧‧‧平坦末端板
22‧‧‧觸媒嵌入件
24‧‧‧觸媒嵌入件
30‧‧‧集流管
31‧‧‧阻流板火燄制動器
32‧‧‧集流管
34‧‧‧集流管
35‧‧‧阻流板
36‧‧‧集流管
40‧‧‧觸媒結構
41‧‧‧波形箔
42‧‧‧陶瓷塗層
45‧‧‧第一部分
46‧‧‧第一塗層
47‧‧‧第二塗層
48‧‧‧第三塗層
第1圖顯示本發明之催化反應器的透視部分切面圖，該切面係基於第2圖之線1-1；第2圖顯示第1圖之催化反應器的氣流之流程圖；第3圖顯示用於第1圖之催化反應器的觸媒結構；第4圖以圖表顯示觸媒活性隨溫度之變動；及第5圖顯示第4圖之燃燒用之觸媒結構的圖解側視圖。
10‧‧‧反應器區塊
12‧‧‧平坦板
14‧‧‧齒形板
15‧‧‧齒形板
16‧‧‧流動通道
17‧‧‧流動通道
18‧‧‧實心棒
19‧‧‧平坦末端板
22‧‧‧觸媒嵌入件
24‧‧‧觸媒嵌入件

Claims (9)

  1. 一種燃燒反應用之觸媒結構，其中該觸媒結構包含具有第一端與第二端之基材，且相鄰該第一端的基材之第一部分未被添加任何觸媒材料；包含鈀及/或氧化鈀之第一塗層，其覆蓋與該第一部分鄰接的基材長度之至少一部分；及包含鉑之第二塗層，該第二塗層係與該第一部分分開，其中該第一塗層或該第二塗層覆蓋其他塗層之至少一部分，其中該覆蓋塗層為多孔性及對進行燃燒之反應物氣體為透氣性。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸媒結構，其中該觸媒結構包含具有陶瓷塗層之金屬基材作為觸媒撐體。
  3. 如申請專利範圍第2項之觸媒結構，其中該金屬基材包含至少一層金屬箔。
  4. 如申請專利範圍第3項之觸媒結構，其中該基材包含複數層金屬箔。
  5. 如以上申請專利範圍中任一項之觸媒結構，其亦包含含有鉑之第三塗層，該第三塗層覆蓋第二塗層相鄰基材的第二端之一部分。
  6. 一種催化反應器，其中燃燒反應用之室或通道之內被加入如以上申請專利範圍中任一項之觸媒結構。
  7. 如申請專利範圍第6項之催化反應器，其中界定多個第一及第二流動通道，其在區塊內被交錯地排列而確保該第一與第二流動通道之間的熱接觸。
  8. 一種催化燃燒方法，其用以使燃燒結合空氣之燃料氣體燃燒而達到超過750℃之溫度，其中燃燒係在觸媒 結構上發生，其中使結合空氣之燃料氣體流經該觸媒結構，及該觸媒結構包含具有第一端與第二端之基材，第一端係在觸媒結構之上游端，且相鄰該第一端的基材之第一部分未被添加任何觸媒材料；包含鈀及/或氧化鈀之第一塗層，其覆蓋與該第一部分鄰接的基材長度之至少一部分；及包含鉑之第二塗層，第二塗層係與第一部分的下游分開，其中第一塗層或第二塗層覆蓋其他塗層之至少一部分，其中該覆蓋塗層為多孔性及對進行燃燒之反應物氣體為透氣性。
  9. 如申請專利範圍第8項之催化燃燒方法，該方法達到超過800℃之溫度。
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