目前，我国面临日益严重的环境污染和能源短缺的问题，迫切需要更有效利用现有能源，减少污染物产生。天然气因具有储量丰富、热效率高、价格低廉和污染较小等优点，催化燃烧在我国能源结构中的地位将不断提高。但传统的燃烧技术能量利用率低，且产生较多的NOx，CO和H2S等有害气体，甲烷催化燃烧作为一种高效环保技术，被广泛应用于能源工业、废气处理和尾气处理。
非 贵金属氧 化物催化剂包括钙钦矿、金属复合氧 化物和六铝酸盐等。相比而言，贵金属催化剂活性好，起燃温度低，适合低浓度甲烷的催化燃烧。非 贵金属氧 化物催化剂耐高温性好，适合较高浓度甲烷燃烧体系。贵金属催化剂较大的优越是 良好的低温起燃活性和催化活性。研究表明，R基催化剂高温下具有很高的活性，起燃活性较低；而Pd基催化剂的低温活性较高，但耐久性差。由于Pd基催化剂上甲烷催化燃烧的反应机理较复杂，并且反应气体的组分比例、反应温度、反应压力、催化剂载体和助剂的性能及催化剂的不同预处理方法(还原性气氛或氧 化性气氛处理)等对催化剂催化活性均产生影响，反应工艺显得特别重要。
整体式催化剂是 由整体式载体、涂层以及催化活性组分构成为一体式的新型催化剂，整体式催化剂集反应器和催化剂于一体，相比传统颗粒催化剂及固定床反应器，具有催化剂床层阻力小、压降低和反应器中传质效率高等优点。由于整体式催化剂的一体化特点，可以减小工程放大时的放大效应，并且使反应器的组装、维护和拆卸等大为简便，降低过程成本，在甲烷催化燃烧方面具有良好的应用价值。此外，整体式催化剂载体要求具有适合的内部结构和载体的表面组成，以便在其表面能均匀负载具有高比表面积涂层。同时，载体的导热系数要适宜，具有足够大的比表面积、优良的耐高温性和抗热震性及足够的机械强度，以承受反应过程中的机械和热的冲击。目前，能满足上述要求的载体材料中，最常用的是 蜂窝陶瓷和金属合金等整体式载体。
蜂窝陶瓷载体是 一种具有高强度、低膨胀性、吸附能力强、耐热震性好和耐磨损等优点的蜂窝状多孔陶瓷，具有强度高、价格低且易于制造等优点，但存在热容量大、导热能力差、机械强度低、抗热冲击性能差、孔密度低和孔壁较厚等不足。金属基载体具有更好的加工性、良好的热传导性和较低的热容、抗震性好、不易脆裂，有更长的使用寿命。金属基体整体式催化剂的制备研究主要集中在金属基载体结构类型的选择、金属基载体表面预处理、过渡涂层的涂覆和活性组分的负载。金属基整体式催化剂基体的结构类型有蜂窝状，丝网状和泡沫状。蜂窝状金属基载体因其良好的加工性被广泛应用，但平行排布的孔道影响纵向传质，因此，通常要在反应工艺上进行一些改进。
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吸附浓缩催化燃烧的设计工艺，设计中直接选取多段式整体催化剂，催化剂位置不同，发挥的催化作用也不同。如最前段采用Pd基整体式催化剂，反应产生大量的热量提高了反应物温度，能够点燃后段的六铝酸盐催化剂。而六铝酸盐催化剂在制备时经过1200℃焙烧，具有很好的热稳定性，能够在高温下长期稳定运行。混合催化燃烧，反应器中有预混燃烧区、催化燃烧区和同相燃烧区。按照设计者思路，进入催化燃烧区的仅仅是 一小部分燃料，而更多的燃料则是 进入到同相燃烧区。催化燃烧区的作用是 维持同相燃烧区的稳定性，同相燃烧区则是 获得最终的高温燃烧温度。
