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可燃物在催化劑存在下燃燒。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度更低，燃燒更完全。用于催化燃燒的催化劑是貴金屬和大比表面積金屬氧化物的多組分材料。
例如，加入鈀或稀土化合物的催化燃氣灶可以降低尾氣中的 CO 含量，提高熱效率。在500 °C 下，大部分有機化合物可以在0.2% 的負載型氧化鋁催化劑上燃燒脫臭，直到化學位移 σ = 1或更小。
催化燃燒是無焰燃燒，所以適用于安全性要求高的場合，如以H2和O2為原料的燃料電池，以汽油或酒精為原料的爐子(Pt石棉浸漬為催化劑)。例如，為了消除化工廠中NOx的煙霧，可以向煙霧中添加燃料，并且可以通過使用負載的鉑和鈀催化劑的催化燃燒將NOx轉化為N2氣體。
采用可以適當的催化劑，是使有害影響氣體中的可燃化學物質在較低的溫度下分解、氧化的燃燒技術方法。
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