메탄은 대기 오염물질 중 하나로 안정적인 사방체 분자 구조를 가지고 있어 온화한 조건에서의 촉매 산화 제거에 큰 도전을 안겨준다. 트랜지션 금속 (Cr, Mo, W)을 도입하여 Pd 기 촉매의 산성 위치를 개선시키고 C-H 키 분리를 촉진함으로써 메탄 촉매 산화 성능을 향상시키고자 한다. XRD, 라만, H_2-TPR, NH_3-TPD 등 다양한 특성분석 방법을 사용하여 촉매의 산소 공간, 산성 및 산화환원 특성을 체계적으로 조사하였다. 결과는 다음과 같다: 트랜지션 금속 개질은 Pd 촉매의 산성 위치를 크게 증가시키고 트랜지션 금속 개질 PdM 촉매는 더 많은 산소 공간을 가지고 있다. Mo 개질 PdMo 촉매는 더 우수한 산화환원 특성을 나타내며, Cr 및 W 개질 PdCr 및 PdW 촉매의 산화환원 특성은 약간 감소한다; 메탄 산화 반응 결과, 적절한 산성 위치를 가진 PdMo 촉매는 가장 우수한 메탄 산화 성능을 가지며 T90 온도가 약 150℃ 정도 낮아지며 더 나은 반응 안정성을 나타낸다. 그러나 산성 위치가 많거나 적은 PdCr 및 PdW 촉매는 낮은 메탄 산화 활성을 나타내며, 촉매의 산성 위치 수와 산화환원 특성이 메탄 산화 성능을 결정하는데 공헌한 것으로 나타난다. 이 결론은 메탄의 완전 산화를 위한 저온 고효율 촉매의 설계 및 제조를 위한 아이디어를 제시한다.

메탄; 팔라듐 촉매; 트랜지션 금속; 산성 위치; 산화환원 특성