CN116651433A - 具有金属氧化物骨架的整体式催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂及其制备方法和应用，属于环境保护技术领域。该具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：将金属氧溶胶和聚苯乙烯微球分散液混合得到混合液；将蜂窝陶瓷基底浸渍于所述混合液中进行浸渍处理，将浸渍后的蜂窝陶瓷基底干燥，之后将干燥的蜂窝陶瓷基底煅烧得到所述催化剂；所述金属氧溶胶中的金属盐为可溶性铈盐、可溶性锆盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性镧盐、可溶性锶盐和可溶性钾盐中的一种、两种或者三种。本发明提出的制备方法缩短了具有金属氧化物骨架的整体式催化剂制备时间，仅需较短的时间处理即可得到具有三维有序大孔结构的金属氧化物整体式催化剂。

Description

具有金属氧化物骨架的整体式催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着我国的快速发展，高速工业化、现代化过程中所伴随的环境问题在这几十年里也集中凸显出来，其中移动源排放也是大气污染排放的重要来源。机动车的污染物主要一氧化碳(CO)和可挥发性有机物(VOCs)以及颗粒物，造成环境污染，也给人们的生活和健康带来了严重的影响。在此情况下，要求对于机动车的后处理装置中的净化催化剂有更高的催化效率。
自20世纪60年代首次发明以来，整体式催化剂已广泛应用于汽车尾气后处理、挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化、减少固定排放的污染物。且蜂窝整体结构反应器具有单位压降热量和质量传递速率高、横向温度梯度小、反应通量高、易于放大反应和制造而受到研究者的青睐。一些氧化物催化剂，如CeO2、ZrO2、TiO2、钙钛矿等由于其廉价易得，优异的高温稳定性而受到广泛关注。此外，材料的形貌与结构对于催化性能有着显著的影响，通过构筑具有均匀孔径的三维有序大孔(3DOM)结构的催化剂，其具有更高的表面积，从而暴露更多的活性位点，且有利于扩散与传质，可以促进低温催化氧化效率。因此在蜂窝陶瓷表面研发生长三维有序大孔金属氧化物催化剂对于气相污染物的高效催化具有极其重要的意义。
中国专利公开号CN109589968A的发明专利公开了一种三维有序大孔-介孔钛硅复合氧化物载体担载K-OMS-2催化剂的其制备方法。将钛酸四丁酯和正硅酸乙酯作为前驱体溶液与软模板剂P123、乙醇混合后滴定到盐酸和水的混合溶液中，然后置于水浴中，其中，水浴温度为20-50℃，水浴时间为1-4h，水与乙醇的比例为1:4，将所得到前驱体溶液作为浸渍液，加入聚甲基丙烯酸甲酯胶体晶体模板进行浸渍、干燥，然后在空气气氛中升温至450-750℃，保温4-10h。然而上述合成方法得到的三维有序大孔结构是整块的大孔集成体，且合成步骤复杂，难以应用到实际的堇青石蜂窝陶瓷载体上。
中国专利公开号CN111375405A的发明专利公开了一种具有大孔铈锰氧化物骨架的整体式催化剂及其制造方法。该发明通过在蜂窝陶瓷基底表面涂覆铈锰氧化物纳米粒子涂层，之后利用垂直沉积法在涂层表面负载PS微球，而后将含有铈锰盐的溶胶填充在PS微球空隙，最后通过煅烧PS微球，形成大孔铈锰氧化物骨架的整体式催化剂。但是其采用垂直沉积法负载PS微球操作复杂，催化剂表面涂覆不均匀等缺陷，且工艺复杂，难以大规模制备。
由于上述制备3DOM材料，工艺复杂，合成耗时久，费人力物力。因此亟需合成简易，省时省力的方法在蜂窝陶瓷表面生长具有排列均匀的3DOM结构整体式催化剂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂及其制备方法和应用，解决现有技术中具有金属氧化物骨架的整体式催化剂制备时间长的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：将金属氧溶胶和聚苯乙烯微球分散液混合得到混合液；将蜂窝陶瓷基底浸渍于所述混合液中进行浸渍处理，将浸渍后的蜂窝陶瓷基底干燥，之后将干燥的蜂窝陶瓷基底煅烧得到所述催化剂；所述金属氧溶胶中的金属盐为可溶性铈盐、可溶性锆盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性镧盐、可溶性锶盐和可溶性钾盐中的一种、两种或者三种。
进一步地，所述煅烧的温度条件为：先升温至150-200℃下进行保温，之后升温至400-700℃继续保温。
进一步地，所述浸渍处理的步骤包括：将蜂窝陶瓷置于混合液中浸渍，将蜂窝陶瓷取出并将通道中的溶胶吹净，之后干燥，之后重复浸渍干燥过程多次。
进一步地，所述聚苯乙烯微球分散液的浓度为2-10g/L；所述的聚苯乙烯微球分散液与金属氧溶胶的体积比为1:5-1:2。
进一步地，所述金属氧溶胶由以下步骤制得：将金属盐以及有机酸加入到有机溶剂中得到金属盐溶胶；所述有机酸为草酸、酒石酸、柠檬酸或者果酸，所述有机溶剂为乙醇、甲醇或者乙二醇。
进一步地，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴。
进一步地，当所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈，或者六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆的混合金属盐时，煅烧条件为室温升至200-250℃保温2-3h，之后继续升温至550-600℃保温3-3.5h；当所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴，或者六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴时，煅烧条件为：升温至200-250℃保温2-3h，之后继续升温至400-450℃保温3-3.5h，之后继续升温至550-600℃保温5-5.5h，之后继续升温至650-700℃保温3-3.5h。
进一步地，所制备的金属氧化物的骨架为三维有序大孔结构，且可根据浸渍干燥的次数控制骨架的厚度。
进一步地，还包括负载Pt：将制得的催化剂浸渍于Pt盐溶液中，之后吹干孔道，之后微波处理3-5min，之后烘干煅烧。
此外，本发明还提出一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂，由上述备方法制得。
进一步地，本发明还提出一种上述制备方法制得的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂或者上述具有金属氧化物骨架的整体式催化剂在气相污染物中催化氧化的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过运用便捷易操作的制备方法，采用金属氧溶胶中的金属盐为可溶性铈盐、可溶性锆盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性镧盐、可溶性锶盐和可溶性钾盐中的一种、两种或者三种，将金属氧溶胶和聚苯乙烯微球分散液混合得到混合液；将蜂窝陶瓷基底浸渍于所述混合液中进行浸渍处理，将浸渍后的蜂窝陶瓷基底干燥，之后将干燥的蜂窝陶瓷基底煅烧得到所述催化剂，缩短了整体式催化剂制备时间，仅需较短的时间处理即可得到具有金属氧化物的骨架整体式催化剂；而且本发明中，在蜂窝陶瓷表面直接生长本发明提出的特定金属盐形成具有大孔金属氧化物骨架层，特殊的大孔结构可以极大地提高催化剂与气相小分子的相互接触，增加催化反应活性位点，提高气相反应物扩散效率，从而提高催化剂的催化效率。
附图说明
图1是本发明提出的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法相关流程示意图。
图2是本发明实施例1制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的实物图及SEM图。
图3是本发明实施例3和4制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的SEM图；图3中，左图为实施例3制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂，右图为实施例4制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂。
图4是本发明实施例5和6制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的SEM图；图4中，左图为实施例5制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂，右图为实施例6制得具有金属氧化物骨架的整体式催化剂。
图5是本发明实施例1、实施例2、对比例1和对比例2的催化剂的催化的转化效率图。
具体实施方式
本具体实施方式提供一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：将金属氧溶胶和聚苯乙烯微球分散液混合得到混合液；将蜂窝陶瓷基底浸渍于所述混合液中进行浸渍处理，将浸渍后的蜂窝陶瓷基底干燥，之后将干燥的蜂窝陶瓷基底煅烧得到所述催化剂；所述金属氧溶胶中的金属盐为可溶性铈盐、可溶性锆盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性镧盐、可溶性锶盐和可溶性钾盐中的一种、两种或者三种；所述煅烧的温度条件为：先升温至150-200℃下进行保温，之后升温至400-700℃继续保温；所述浸渍处理的步骤包括：将蜂窝陶瓷置于混合液中浸渍，将蜂窝陶瓷取出并将通道中的溶胶吹净，之后干燥，之后重复浸渍干燥过程多次；所述聚苯乙烯微球分散液的浓度为2-10g/L；所述的聚苯乙烯微球分散液与金属氧溶胶的体积比为1:5-1:2。
在某些实施例中，所述金属氧溶胶由以下步骤制得：将金属盐以及有机酸加入到有机溶剂中得到金属盐溶胶；所述有机酸为草酸、酒石酸、柠檬酸或者果酸，所述有机溶剂为乙醇、甲醇或者乙二醇；
在某些实施例中，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴。
进一步地，在某些实施例中，当所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈，或者六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆的混合金属盐时，煅烧条件为室温升至200-250℃保温2-3h，之后继续升温至550-600℃保温3-3.5h；当所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴；或者六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴时，煅烧条件为：升温至200℃保温2-3h，之后继续升温至400-450℃保温3-3.5h，之后继续升温至550-600℃保温5-5.5h，之后继续升温至650-700℃保温3-3.5h。
另外，在某些实施例中，还包括负载Pt：将制得的催化剂浸渍于Pt盐溶液中，之后吹干孔道，之后微波处理3-5min，之后烘干煅烧；进一步地，Pt盐溶液优选为四氨合硝酸铂溶液，煅烧温度优选为500-600℃，更为优选的煅烧温度为550℃。该负载方法没有影响催化剂三维有序大孔结构。
本具体实施方式中，所述的蜂窝陶瓷基底，包括但不限于堇青石、莫来石、碳化硅陶瓷，优选为堇青石蜂窝陶瓷。
此外，本具体实施方式还提出一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂，由上述制备方法制得。所述的三维有序大孔氧化物骨架厚度可达1-100μm，大孔平均孔径在0-1μm。所制备的金属氧化物的骨架为三维有序大孔结构，且可根据浸渍干燥的次数控制大孔结构的厚度。
进一步地，本发明还提出一种上述制备方法制得的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂或者上述具有金属氧化物骨架的整体式催化剂在气相污染物中催化氧化的应用。所述的气相污染物包括但不限于碳氢化物(HCs)，一氧化碳(CO)，氮氧化物(NOx)、碳烟颗粒中的一种或者两种以上的组合。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下述实施例或者对比例中使用的蜂窝陶瓷为堇青石蜂窝陶瓷。
实施例1
本实施例提出一种具有三维有序大孔铈锆氧化物整体式催化剂(即OM CZO整体式催化剂)，由以下步骤制得：
称取20mmol六水合硝酸铈，5mmol八水合氯氧化锆，25mmol柠檬酸一水合物溶解于50ml乙醇溶液中，依次放置药品，在磁力搅拌器室温下搅拌使其完全溶解，得到铈锆氧溶胶；
在10ml的烧杯中取浓度为5g/L的聚苯乙烯微球的乙醇分散液3ml，加入铈锆氧溶胶6ml，使其超声溶解均匀，而后将蜂窝陶瓷置于烧杯中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥，重复浸渍干燥过程4次得到胶体晶体模板，溶胶分散液可重复使用，使用前将其搅拌混合均匀；
待胶体晶体模板完全干燥后，以程序升温的模式煅烧去除胶晶模板得到有序大孔OM CZO催化剂；升温程序：室温升至200℃保温2h，升至550℃保温3h，1℃/min。
结合图1中催化剂制备过程的示意图，可以发现该方法使用到的装置简单，而且工艺简便，可满足在不同尺寸的蜂窝陶瓷表面负载三维有序大孔氧化物，以满足不同应用场景的需求，且可根据控制浸渍次数以实现催化剂表面生长三维有序大孔催化剂的厚度。
从图2可以看出，最终煅烧得到的三维有序大孔结构铈锆氧氧化物催化剂，可以观察到其结构密集有序，大孔均一整齐相互连通，这对于提高气相小分子与催化剂的充分接触极其重要，也极大地影响着其催化活性。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于，还包括负载Pt催化剂的制备：将实施例1合成的OM CZO催化剂置于1.7g/L的四氨合硝酸铂溶液中，浸渍3min，用洗耳球吹干孔道，并微波3min，之后烘干在550℃下煅烧可得Pt/CZO催化剂。且通过ICP测试，负载上Pt含量均为0.5％wt。
实施例3
本实施例提出一种具有三维有序大孔二氧化铈(即CeO2)整体式催化剂，由以下步骤制得：
称取20mmol六水合硝酸铈，20mmol柠檬酸一水合物溶解于50ml乙醇溶液中，依次放置药品，在磁力搅拌器室温下搅拌使其完全溶解，得到CeO2溶胶；
在10ml的烧杯中取浓度为5g/L的聚苯乙烯微球的乙醇分散液3ml，加入CeO2溶胶6ml，使其超声溶解均匀；而后将蜂窝陶瓷置于烧杯中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥，重复浸渍干燥过程4次得到胶体晶体模板；溶胶分散液可重复使用，使用前将其搅拌混合均匀；
待胶体晶体模板完全干燥后，以程序升温的模式煅烧去除胶晶模板得到有序大孔CeO2整体式催化剂；升温程序：室温升至200℃保温2h，升至550℃保温3h，1℃/min。
实施例4
本实施例提出一种具有三维有序大孔的锰镍钴氧(即MNCO)整体式催化剂，由以下步骤制得：
称取20mmol硝酸锰，5mmol硝酸镍与25mmo六水合硝酸钴，并将其溶于60ml乙二醇与40ml甲醇的混合溶液中，搅拌后，超声完全溶解，制得锰镍钴氧(MNCO)溶胶；
在10ml的烧杯中取浓度为5g/L的聚苯乙烯微球的乙醇分散液2ml，加入锰镍钴氧溶胶8ml，使其超声溶解均匀；而后将蜂窝陶瓷置于烧杯中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥，重复浸渍干燥过程4次得到胶体晶体模板；溶胶分散液可重复使用，使用前将其搅拌混合均匀；
待胶体晶体模板完全干燥后，以程序升温的模式煅烧去除胶晶模板得到有序大孔MNCO整体式催化剂；升温程序：室温升至200℃保温2h，升至400℃保温3h，升至600℃保温5h，升至700℃保温3h，1℃/min。
实施例5
本实施例提出一种具有三维有序大孔的镧钾钴氧(即LKCO)整体式催化剂，由以下步骤制得：
称取20mmol六水合硝酸镧，5mmol硝酸钾与25mmo六水合硝酸钴，并将其溶于60ml乙二醇与40ml甲醇的混合溶液中，搅拌后，超声完全溶解，制得镧钾钴氧(即LKCO)溶胶；
在10ml的烧杯中取浓度为5g/L的聚苯乙烯微球的乙醇分散液2ml，加入镧钾钴氧溶胶8ml，使其超声溶解均匀；而后将蜂窝陶瓷置于烧杯中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥；重复浸渍干燥过程4次得到胶体晶体模板；溶胶分散液可重复使用，使用前将其搅拌混合均匀；
待胶体晶体模板完全干燥后，以程序升温的模式煅烧去除胶晶模板得到有序大孔LKCO整体式催化剂；升温程序：室温升至200℃保温2h，升至400℃保温3h，升至600℃保温5h，升至700℃保温3h，1℃/min。
实施例6
本实施例提出一种具有三维有序大孔的镧锶钴氧(即LSCO)整体式催化剂，由以下步骤制得：
称取20mmol六水合硝酸镧，5mmol硝酸锶与25mmol六水合硝酸钴，并将其溶于60ml乙二醇与40ml甲醇的混合溶液中，搅拌后，超声完全溶解，制得镧锶钴氧(LSCO)溶胶；
在10ml的烧杯中取浓度为5g/L的聚苯乙烯微球的乙醇分散液2ml，加入镧锶钴氧溶胶8ml，使其超声溶解均匀，而后将蜂窝陶瓷置于烧杯中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥；重复浸渍干燥过程4次得到胶体晶体模板；溶胶分散液可重复使用，使用前将其搅拌混合均匀；
待胶体晶体模板完全干燥后，以程序升温的模式煅烧去除胶晶模板得到有序大孔LSCO整体式催化剂；升温程序：室温升至200℃保温2h，升至400℃保温3h，升至600℃保温5h，升至700℃保温3h，1℃/min。
从图3-4可以看出，实施例3-6制得的催化剂为三维有序大孔结构，可以观察到其结构密集有序，大孔均一整齐相互连通。
对比例1
本对比例制备铈锆氧化物催化剂的方法与实施例1的区别在于，不含聚苯乙烯微球的乙醇分散液，具体地：将蜂窝陶瓷置于实施例1合成的铈锆氧溶胶中浸渍5min，用镊子将蜂窝陶瓷取出并用洗耳球将通道中的溶胶吹净，置于60℃烘箱中干燥。重复浸渍干燥过程，得到与实施例1负载CZO质量一致的催化剂，并同实施例1的煅烧程序进行煅烧，所制备的催化剂为粉体式催化剂。
对比例2
本对比例采用对比例1制得的粉体式催化剂制备负载Pt的催化剂，具体地，将对比例合成的粉体式催化剂置于1.7g/L的Pt盐溶液中，浸渍3min，用洗耳球吹干孔道，并微波3min，之后烘干煅烧可得Pt/CZO粉体式催化剂。且通过ICP测试，负载上Pt含量为0.5％wt。
相关试验
评价实施例1、实施例2、对比例1和对比例2中合成的整体式催化剂的催化剂性能，采用丙烷、丙烯、甲苯、soot的催化燃烧活性测试实验进行评价。
活性测试：在直径23mm的硅胶管模拟固定床反应器中对催化剂样品的C3Hy催化氧化活性进行了评价。将所制备的催化剂样品填充在石英管中间，反应气氛平衡在3000ppmC3H8、12％ O2，N2balance(或3000ppm C3H6，12％ O2，N2 balance或100ppm Toluene,20％O2，N2 balance)，对应的质量空间速度约为37500mL.g-1.h-1，总流速为50mL/min。采用台州富力公司气相色谱(GC-9790)在线监测催化反应尾气组分。CXHy的浓度由色谱显示的相对含量来表示。
其中，CXHy变换计算公式如下:
表示CXHy的转化率，/>in和/>out分别表示CXHy的进出口浓度。
soot催化氧化活性测试：首先，称取300mg的碳烟颗粒物，将其分别分散于25mL的乙二醇中，配置12mg/mL的soot-乙二醇分散液，充分搅拌并超声振动使其分散均匀。将催化剂(1.4cmx1.4cmxl.7cm)平放于实验台面(孔道垂直水平面放置)，然后用移液器量取1mL的soot乙二醇分散液逐滴滴加到LKCO的每一个孔道，可实现1:10的碳烟颗粒物/催化剂质量比。最后，将催化剂在100℃的烘箱中加热2h，取出备用。以此作为柴油碳烟颗粒物累积在催化剂上的实验模型。
样品的soot催化氧化活性用直径为23mm的石英管模拟固定床反应器进行评估。将所需测试的催化剂样品(～1.01g，含有约100mg的CZO活性组分与10mg的soot)装填于石英管中部。首先将样品在200℃、N2氛围下预处理30min，去除表面物理吸附的氧物种。冷却至室温后，将反应气氛切换至10％ O2，90％ N2，总流量设置为100mL/min。催化测试的程序升温过程为：从200℃升温至700℃(2℃/min)。催化反应的尾气组分通过台州福立公司的气相色谱(GC-9790)进行实时在线监测，N2为载气。
试验结果从图3中看到，图3是针对对比例1的粉体铈锆氧氧化物催化剂(对应图3中的Powder)、实施例1的三维有序大孔结构铈锆氧氧化物催化剂(对应图3中的OM)和分别负载Pt之后的实施例2(对应图3中的Pt/OM)和对比例2的催化剂(对应图3中的Pt/Powder)对C3H8、C3H6、C7H8和soot氧化催化活性的测试，可以看到，相比较于粉体铈锆氧氧化物，具有大孔铈锆氧化物骨架的整体催化剂其活性均有明显提升，实施例2制得的催化剂的活性优于实施例1制得的催化剂的活性。
相较于传统方法，合成费事，耗时长(7天)，此方法合成简便，耗时短，仅需煅烧5h及以上，即可从蜂窝陶瓷合成原位生长具有三维有序大孔结构的金属氧化物涂层的整体式催化剂。
综上，本发明在蜂窝陶瓷基底上制备大孔催化剂的方法，原料价廉易得，制备工艺简单，在基底的尺寸可控，三维有序大孔结构在一定程度上可通过改变浸渍次数而达到可控，而且制备的催化剂能够具有非常高的催化活性。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属氧溶胶和聚苯乙烯微球分散液混合得到混合液；将蜂窝陶瓷基底浸渍于所述混合液中进行浸渍处理，将浸渍后的蜂窝陶瓷基底干燥，之后将干燥的蜂窝陶瓷基底煅烧得到所述催化剂；所述金属氧溶胶中的金属盐为可溶性铈盐、可溶性锆盐、可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性镧盐、可溶性锶盐和可溶性钾盐中的一种、两种或者三种。
2.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度条件为：先升温至150-200℃下进行保温，之后升温至400-700℃继续保温。
3.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理的步骤包括：将蜂窝陶瓷置于混合液中浸渍，将蜂窝陶瓷取出并将通道中的溶胶吹净，之后干燥，之后重复浸渍干燥过程多次。
4.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球分散液的浓度为2-10g/L；所述的聚苯乙烯微球分散液与金属氧溶胶的体积比为1:5-1:2。
5.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属氧溶胶由以下步骤制得：将金属盐以及有机酸加入到有机溶剂中得到金属盐溶胶；所述有机酸为草酸、酒石酸、柠檬酸或者果酸，所述有机溶剂为乙醇、甲醇或者乙二醇。
6.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴；或者，所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴。
7.根据权利要求6所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，当所述金属氧溶胶中的金属盐为六水合硝酸铈，或者六水合硝酸铈和八水合氯氧化锆的混合金属盐时，煅烧条件为室温升至200-250℃保温2-3h，之后继续升温至550-600℃保温3-3.5h；当所述金属氧溶胶中的金属盐为硝酸锰、硝酸镍和六水合硝酸钴，或者六水合硝酸镧、硝酸锶和六水合硝酸钴时，煅烧条件为：升温至200-250℃保温2-3h，之后继续升温至400-450℃保温3-3.5h，之后继续升温至550-600℃保温5-5.5h，之后继续升温至650-700℃保温3-3.5h。
8.根据权利要求1所述的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，还包括负载Pt：将制得具有金属氧化物骨架的催化剂浸渍于Pt盐溶液中，之后吹干孔道，之后微波处理3-5min，之后烘干煅烧。
9.一种具有金属氧化物骨架的整体式催化剂，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.一种权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的具有金属氧化物骨架的整体式催化剂或者权利要求9所述的有金属氧化物骨架的整体式催化剂在气相污染物中催化氧化的应用。
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