图1A是显示根据本发明构想的催化性燃烧反应的反应器系统的示意图； 图1B是显示图1A所示反应器中触媒床的剖面图；
图2是显示使用各式氧化触媒作为支撑材料的甲醇催化性燃烧反应的温度 曲线比较图，其中，氧/甲醇比=1.65,空间速度，WHSV=3.2，且T,代表其 中最高的温度，而丁2代表维持稳定后的温度；
图3是显示根据本发明构想的正己烷（n-Hexane)催化性燃烧反应的温度 曲线，其中所使用的触媒是为Pt/BN-N-220,而氧/正己烷=10.65;
图4是显示根据本发明构想的用于催化性燃烧反应的双套不锈钢反应器的 示意图，其是以甲醇为燃料而起始蒸汽重组反应（Steam reforming reaction); 以及
图5是显示以PtBN/N220为触媒的自室温开始的十小时催化性燃烧反应 测试的时间曲线，其中甲醇=0.4 mL/min，空气=2 L/min， WHSV= 3.2, 02/C= 1.65，并且，T,代表温度的高峰值，T2代表稳定的温度值。

本发明的高效能催化性燃烧的触媒材质与其应用方法，将可由以下的实施 例说明而得到充分了解，使得熟悉本技术的人士可以据以完成之。然而本发 明的实施并非可由下列实施例而被限制其实施型态。本发明为了快速诱导一催化性燃烧反应的目的，是藉由支撑式贵金属触
媒，较佳的是氮化硼支撑式（Boron nitride (BN) supported)贵金属触媒，而加
以实现。
而氧化反应使用BN的优点如下：
(a) 作为支撑界面的BN，由于其本身的高热稳定度（High thermal stability)，所以其物理及化学性质在高温时皆很稳定。
(b) 由于BN支撑的高热传导性，所以不会有因放热性氧化反应而出现局 部热点（Hot spot)的现象。因此，被支撑于支撑物BN上的贵金属丛（Cluster) 将不会在反应期间出现烧结（Sintered)的现象，这也使得触媒的活性可以维 持很长的一段时间。
(c) 由于BN在化学上不活泼（Inertness),因此，触媒将不会受到酸及 碱试剂的伤害。
(d) 由于支撑界面（BN)是为疏水性，所以，湿气将无法在其所具有的孔 洞中凝结，因此，触媒的表面将不会发生因被湿气所覆盖而使催化性燃烧反 应受到阻碍的情形，进而可以加强氧化活性。
氮化硼支撑式贵金属触媒是用于将有机化合物完全氧化成水及碳，其中， 氮化硼的外观是白色片状的粉末，并可在市面上购得，而其中的贵金属是选 自铀(Platinum, Pt)、钯(Palladium, Pd)、铑（Rhodium, Rh)、钌(Ruthenium, Ru)或其混合物，而较佳者是为铂，即Pt/BN。
同时，该贵金属是散布于氮化硼的表面，而填充量则介于O.l wt。/。至0.5 wt% 之间，再者，氮化硼支撑式贵金属触媒的比表面积是介于1 mVg至200m2/g之 间，较佳的是介于30mVg至80mVg之间，并且，该贵金属是藉由所谓的"微 湿含浸技术（Incipient wetness technique)"而被散布至氮化硼的表面。
同时，为了对疏水性的氮化硼支撑有更好的吸收度，则采用醇类的有机溶 剂作为稀释溶剂（Diluting solvent),较佳地是使用甲醇，而可完全填满BN 支撑物的孔洞体积所需的量则可以预先决定好。而铂、钯、铑、钌等的贵金 属复合化合物，较佳地是以六氯化物（Hexachloride)或其胺盐的形式，如， 氯铂酸（H2PtCl6. H20)，则被溶于甲醇中而形成铂-甲醇溶液。
为了可以用于催化性燃烧反应中，上述散布于BN的贵金属触媒是藉由使用一活性金属而分散于一疏水性糊状物上，然后，该已与糊状物调制的贵金
属触媒则再进一步被散布至具有稳定的高表面积的支撑材料上，其中，该糊 状物是作为一界面基质，以帮助该触媒更进一步的被散布至该支撑材料上。 因此，通过该支撑材料稳定的高表面积，触媒将可以更容易的与燃料接触， 进而使得反应速率可以增加。
其中，多孔的支撑材料，如Y-氧化铝（g-Aliimina)，由于具有高表面积 并且处于稳定状态而可说是相当好的选择。另外，之所以选择疏水性的基质， 是因为其可减少水分子的化学吸附作用（Chemisorption)并且可以避免水分子 竞争触媒的活性位置（Active site)以及阻碍燃料分子在活性金属上的化学吸 收作用。而且，此基质化合物是为一绝佳的热传导物质，而能够将活性金属 位置的放热发散出去，因此，此种设计也使得快速的氧化反应成为可能。
实验一：支撑式Pt/BN触媒的制备
先将1克的氯铂酸（H2PtCl6. 6H20 [Hexachloroplatinic acid hexahydrate]) 溶于小量的甲醇中，以形成总体积12c.c.的溶液，然后，将此溶液慢慢的滴加 至10克的氮化硼上，接着将其以红外线灯（250W)在70°C下进行干燥，在 干燥完后，移至9.75mmOD的不锈钢反应管中，并在通气量15 c.c./min下， 于300°C加热2小时。如此所得到的触媒的BET表面积是为49 M2/g。
实验二：在支撑材料上的支撑式Pt/BN触媒的制备
于5克的多孔性支撑材料，如g-氧化铝或工业用氧化触媒，中添加与其孔 洞的体积等量的小量甲醇，其中，该多孔性支撑材料的孔洞的尺寸是为8-16目 (mesh)，接着，将实验一所制备的Pt/BN触媒1克分散于3 c.c.甲醇（是作为 触媒散布至支撑材料的基质，如，糊状物）中，再将该糊状物在玻棒慢慢搅 拌下散布至该支撑材料上，所得到的混合物是首先以红外线灯在70°C下干燥， 然后，再在蒸汽通气量15c.c/min下，更进一步加热至300°C，并维持2小时。 此支撑式触媒，Pt/BN/g-Al203，的BET表面积是为170M2/g。
相同的步骤是用于将支撑式Pt/BN散布至两种商用氧化触媒，N220及 DASH-220。所形成的表面特性是如表一所示。
8实验三：自室温开始的甲醇与Pt/BN/支撑材料的催化性燃烧反应
在此系列的测试中，在实验二中得出的支撑式Pt/BN触媒6克（1克的Pt/BN 在5克的支撑材料上）是被填充进入一10 mmID x 250 mmL的不锈钢的管状 反应器中，而该管状反应器是置于不具任何外部热供应设备的绝热炉中，如 图1A和1B所示。对应于甲醇所需的WHSV的适当量液态甲醇是通过一计量 泵A而注入其中，空气是于室温馈入甲醇的上游，而反应温度很快的就自室 温上升至高峰值T,，在3-6分钟内即超过800。C，并且，接着维持在450。C至 1000°C的稳定温度T2，而此温度是取决于支撑材料以及WHSV值。分别使用 Y-Alumina以及两个商业Pt/alumina氧化触媒，N220 (Siid Chemie Catalysts Japan)以及DASH-220 (N.E. Chemcat Corp. of Japan),并以Pt/BN作为支撑 所制成的三种触媒，是被用于测试在甲醇燃烧反应中的温度上升情形。这些 催化性燃烧反应的结果如图2、表二以及表三所示，并以T,以及T2作为代表。
实验四：以Pt/BN-N-220催化正己垸（n-Hexane)催化性燃烧反应 如图3所示，伴随着O2/n-Hexane=10.65 (超过理论氧气需求量10%)， 正己垸以9.96 g/hr的速率在室温馈至6克的Pt/BN-N-220触媒（实验二中以 空间速度WHSV-1.66所制得）上，反应温度在6分钟内上升至850 °C，并且 在10分钟内上升至999。C,之后并稳定维持在980T-970。C。
实验五：起始蒸汽重组反应（Steam reforming reaction)的燃料催化性燃 烧反应
在一双套不锈钢反应器中，如图4所示，该反应器包括一 13 mmOD x 300 mmL的内管41，其内包含12克的Pt/BN-Y_A1203，以及该反应器尚包括一 25 mmlDx32mmL的外套42，其内包含160克的触媒（CuOZnO， G-66BofSiid Chemie Catalyst Japan, Inc)，其中，该反应器是被矿物性纤维（未显示）所 包裹，以作为绝热之用。该内管以及该外套两者是各自皆有传送泵（未显示）， 以将燃烧用的燃料以及原料馈入其中。首先，7.5 mmol/min或WHSV-'、2.4的 甲醇燃料是通过注入口 43而注入燃烧触媒的区域以进行氧化，接着，在12分钟内，反应床的温度T。x上升至560°C，同时，在蒸汽重组区44的温度TSR 亦快速上升至360 。C。而甲醇的蒸汽重组反应在注入原料混合物，7.5mmol/min 的甲醇，以及自侧管45释入9mmol/min的水、氢、二氧化碳的混合物后，即 已开始。当再维持60分钟后，催化性燃烧反应的甲醇燃料则被转变成相同的 液态甲醇混合物（MeOH: 6.7 mmol/min以及H20: 8 mmol/min)，而立刻地， Tox以及T^分别下降至460 。C以及310 。C。在整个反应结束之前，还可以 再持续40分钟的缓慢下降。
实验六：催化性燃烧反应（Pt/BN/N220)的十小时测试 在此实验中，以PtBN/N220为触媒的催化性燃烧反应（MeOH- 0.4 mL/min， Air=2L/min，WHSV=3.2,02/C=1.65)是自室温开始反应，并经历十小时的蒸 汽（On-streaming)操作。结果如图5所示，其中T,代表高峰的温度值，而T2 代表稳定的温度值。因此可知，即使是经过十小时后，仍然可以维持一定的 稳定高温。
综上所述，根据本发明的催化性燃烧反应可以在短时间内达到所需的高 温，并且可以在一稳定的温度范围内维持很长的一段时间，而且，所使用的 燃料并不需要为了减少起始时间而事先预热，亦即，燃料可以自室温开始反 应，再者，如实验三所示，所需的反应温度或稳定的温度丁2是可以藉由选择 适当的触媒、反应时间、WHSV以及氧/甲醇速率等而轻易的受到控制，因此， 经由上述的各项特征可知，本发明完全符合工业化的需求，因此可以轻易的 应用于产业用的反应器及设备。
本发明附图中所包含的各元件列示如下：
41:内管42:外套43:注入口 44:蒸汽重组区45:侧管
A:计量泵B:热电偶C:温度指示器D:熔炉E: PID控制器
F:管状反应器(ID-1/2"G:压力调节器H:取样阀I:电脑(积算器）
J:洗涤器K:加热带表一 氮化硼支撑式触媒的表面性质
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表三甲醇的催化性燃烧（WHSV = 3.2#)
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#这些催化性燃烧反应皆自室温起始
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技 术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明 精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质 精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书所限定 的范围内。