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稀有金屬催化劑包含Sc、La、Ce、Pr等稀有金屬元素，因多種活性組分之間的協同作用，有利于催化劑酸性位點的增加，氧化物流動性增加，催化活性增強，因而表現出較好的催化性能。金屬原料易于獲得且成本低，因而稀有金屬催化劑更加適用于工業VOCs的催化燃燒。此外，稀有金屬氧化物還具有使用壽命長、穩定性好、再生能力強、易于形成很多不同尺寸和形狀的金屬氧化物等優點。

貴金屬如Pt、Pd、Rh等因良好的催化性能被應用于烷烴、烯烴、苯、醛、酮類等VOCs催化氧化燃燒中，但它們的價格昂貴，儲存量低，經常會因為燒結或中毒失活，而且在氯化物化合物存在下也不太穩定，限制了它們的廣泛工業應用。