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CN108579745A - 一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法 Download PDF

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CN108579745A
CN108579745A CN201810327224.1A CN201810327224A CN108579745A CN 108579745 A CN108579745 A CN 108579745A CN 201810327224 A CN201810327224 A CN 201810327224A CN 108579745 A CN108579745 A CN 108579745A
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carrier
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梁鹏
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QINGDAO HUASHIJIE ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法。所述整体式VOCs氧化催化剂包括载体、均匀嵌入所述载体内部且在所述载体的表面上均匀分布的催化剂涂层以及在所述催化剂涂层中均匀分散的活性组分和助剂，其中所述载体为瓦楞纤维纸基材卷制或层叠形成的整体式瓦楞纤维纸载体。该催化剂制备工艺简单，成本低，易于工业化实现，且制得的整体式VOCs氧化催化剂具有优异的催化活性、热稳定性和抗水性能，几何比表面积高，催化剂密度低，是常规堇青石材质的60‑70％，可快速起燃，从而可利用催化氧化反应的快速进行。

Description

一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环境催化材料及其制备方法，具体涉及一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法，属于大气污染控制技术领域。
背景技术
挥发性有机污染物(VOCs)与SO2、NOx、粉尘和机动车尾气作为大气环境的重要污染物，对人体健康造成严重危害，同时是引发酸雨、O3、PM2.5等二次污染物的主要前驱体。
催化-氧化法是消除工业排放VOCs的有效手段，VOCs分子被吸附在催化剂表面并被活化，在较低温度下与O2发生快速氧化反应，产物分子CO2和H2O从催化剂表面脱附，具有高效、稳定、清洁等特点。与普通热力燃烧法相比，催化剂可降低VOCs分子活化能，使其在较低温度下发生无火焰氧化反应，在较宽空气过剩系数范围内能将VOCs完全氧化。
催化-氧化法的核心是催化剂，要求催化剂能够耐受高温、高含水率及宽的空气过剩系数等运行条件，还需具有一定的抗中毒性能。此外，比表面积、孔道结构与尺寸、活性金属分散度及热容是影响催化剂性能的重要参数。工程应用的催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为载体、表面涂覆贵金属(Pt、Pd、Rh、Au等)活性组分和稀土氧化物助剂。
专利CN 104667947公开的区块分布式贵金属复合氧化物VOCs催化剂、专利CN102481549公开的用于破坏CO、VOC和卤化VOC的氧化催化剂，以堇青石蜂窝陶瓷为载体，涂覆涂层和贵金属活性组分沉积，涂层可提高更大的比表面积，以分散贵金属活性组分。催化剂具有较高活性，但过程复杂，工序繁多，包括涂覆-干燥-焙烧-贵金属活性组分沉积-二次干燥-二次焙烧。涂层具有多孔结构，毛细作用有利于贵金属离子的竞争吸附和富集，不易控制贵金属负载量，贵金属离子在后续干燥过程可迁移至涂层表面聚集，进一步影响活性粒子的分散和粒径控制，此外，活性粒子的聚集，及其与涂层间弱的相互作用，导致活性粒子分布不均匀、分散度降低、粒径变大，且高温下导致活性粒子迁移、聚集而影响活性。专利CN106378132公开了两种有机废气净化催化剂，一种是不同形状(球形、条状和环状)Al2O3载体在前驱体盐溶液中浸渍，负载贵金属和过渡金属氧化物；另一种是将蜂窝陶瓷在贵金属、过渡金属及助剂盐溶液中浸渍，制备涂覆型催化剂。催化剂制备过程复杂，条件需要精确控制。专利CN106732579采用真空涂覆法制备有机废气低温催化燃烧的纳米贵金属整体催化剂，采用一步法负载涂层和贵金属，将活性氧化铝、铈锆和稀土氧化物前驱体粉末与去离子水混合，球磨后加入贵金属盐溶液得到涂覆浆液，在堇青石蜂窝陶瓷表面涂覆涂层和活性组分。堇青石载体需要用硝酸预处理，工序比较复杂，不利于维持载体强度和耐久性。专利CN106540754公布的催化燃烧催化剂，以陶瓷纤维作为载体，负载涂层和贵金属活性组分。陶瓷纤维载体需经酸溶液浸泡、高温水蒸气预处理，然后分两步实施负载涂层和活性组分，催化剂对CO氧化具有较高的活性和稳定性，但过程复杂，工序繁多。此外，涂层经干燥、焙烧后形成发达的孔结构，不易控制活性组分负载量，负载贵金属活性组分易产生聚集，导致活性粒子变大，进而影响性能，高温下催化剂易烧结、失活。
VOCs氧化催化剂存在制备过程复杂、工序繁多及活性组分利用率等缺点，现有催化剂主要以堇青石蜂窝陶瓷为载体，外形结构不易根据要求调整催化剂比重、热容大，起燃慢，比表面积低，降低了催化剂性能，同时增加了运行能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种整体式VOCs氧化催化剂及其制备方法，该催化剂制备工艺简单，成本低，易于工业化实现，且制得的整体式VOCs氧化催化剂具有优异的催化活性、热稳定性和抗水性能，几何比表面积高，催化剂密度低，是常规堇青石材质的60-70％，可快速起燃，从而可利用催化氧化反应的快速进行。
本发明提供一种整体式VOCs氧化催化剂，包括载体、均匀嵌入所述载体内部且在所述载体的表面上均匀分布的催化剂涂层以及在所述催化剂涂层中均匀分散的活性组分和助剂，其中所述载体为瓦楞纤维纸基材卷制或层叠形成的整体式瓦楞纤维纸载体。
所述整体式瓦楞纤维纸载体是耐火纤维基材，其微观结构上是相互交织的网状结构。所述催化剂涂层在所述整体式瓦楞纤维纸载体上的存在形式为：嵌入到所述整体式瓦楞纤维纸载体内部和在所述整体式瓦楞纤维纸载体的表面附着。所述活性组分和所述助剂分散在所述催化剂涂层中，与所述催化剂涂层形成一种混合体系。所述整体式VOCs氧化催化剂用于VOCs有机废气的高效去除，催化剂具有优异的催化活性和热稳定性，所述催化剂涂层均匀嵌入所述整体式瓦楞纤维纸载体的相互交织的网状结构中，具有较强的结合力。
进一步，所述瓦楞纤维纸基材由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，通过卷制或层叠所述瓦楞纤维纸基材而形成供所述催化剂涂层和气流通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。
其中所述瓦楞纤维纸基材的平面状的耐火纤维纸在卷绕或者层叠的过程中可以与相邻的波纹状的瓦楞耐火纤维纸结合，从而形成孔道。
进一步，所述平面状的耐火纤维纸的材质为耐高温纤维，所述耐高温纤维包括陶瓷纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维和莫来石纤维中的一种或任意几种。
进一步，所述催化剂涂层包括活性氧化铝、铈锆储氧材料和稀土氧化物，其中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物按10-70：85-10：5-20的质量比混合，所述活性氧化铝为γ-Al2O3，所述铈锆储氧材料为CexZr1-xO2，其中0<x<1且所述稀土氧化物为La、Ce、Pr、Nd和Y的氧化物中的一种或任意几种。
其中，所述催化剂涂层的涂覆量为80-300g/L。
进一步，所述活性组分包括贵金属、贵金属的盐和贵金属的氧化物中的一种或任意几种，所述贵金属为Pd、Pt、Rh、Ru、Re、Au和Ag中的一种或任意几种，以单质金属计，所述活性组分在所述催化剂层中的负载量为10-100g/ft3。
进一步，所述助剂包括第一助剂和/或第二助剂，其中所述第一助剂包括过渡金属的盐和过渡金属的氧化物中的一种或两种，所述过渡金属为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或任意几种，以氧化物计，所述第一助剂在所述催化剂涂层中的负载量为1-20wt％(3-60g/L)；且所述第二助剂包括碱金属的盐和碱金属的氧化物中的一种或两种，所述碱金属为Li、Na、K、Rb和Cs中的一种或任意几种，以单质金属计，所述第二助剂在所述催化剂涂层中的负载量为0.05-10wt％(0.04-3g/L)。
在本发明中，可根据实际情况，选自使用第一助剂或者第二助剂，也可以共同使用第一助剂和第二助剂。
本发明还提供一种整体式VOCs氧化催化剂的制备方法，其采用一步涂覆工艺，将催化剂涂层组合物、活性组分和助剂通过真空涂覆法涂覆在整体式瓦楞纤维纸载体上。
进一步，包括制备整体式瓦楞纤维纸载体的步骤：将包括波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸粘结复合而成的瓦楞纤维纸基材卷制或层叠成圆柱体或立方体的整体式瓦楞纤维纸载体，其中所述瓦楞纤维纸基材由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，通过卷制或层叠所述瓦楞纤维纸基材而形成供所述催化剂涂覆催化剂图层和气流通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。
进一步，包括涂覆所述催化剂涂层组合物、所述活性组分和所述助剂的步骤：
1)将第一助剂和/或第二助剂于去离子水中混合后，再加入粘结剂和第三助剂搅拌0.5-2h得到混合溶液；向所得混合溶液按10-70：85-10：5-20的质量比加入氧化铝、铈锆储氧材料和稀土氧化物得到混合浆液，其中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量与所述去离子水的质量比为1：9-5：5。
2)利用酸调节所述混合浆液的pH至3-6，再将所述混合浆液球磨0.5-2h后加入活性组分，接着继续球磨0.5-2h得到涂覆浆液；
3)利用所述涂覆浆液对所述整体式瓦楞纤维纸载体真空涂覆1-15min，并利用真空吹扫所述孔道以便于所述涂覆浆液的均匀分布；
其中，涂覆后孔道内有多余的涂覆浆液，为了控制催化剂涂层的涂覆量，需要进行吹扫，涂覆后催化剂图层不均匀，通过吹扫还可提高催化剂涂层的均匀性。
4)在所述整体式瓦楞纤维纸载体涂覆所述涂覆浆液后，在60-200℃的热风下干燥10-60min，然后在300-600℃的空气中焙烧1-8h，从而得到整体式VOCs氧化催化剂。
进一步，所述步骤1)中的所述粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶、钛溶胶、磷酸二氢铝和拟薄水铝石中的一种或由其中任意几种混合得到，以固体计，所述粘结剂的加入量为所述混合浆液中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量的1-30wt％；
所述步骤1)中的所述第三助剂为聚乙烯醇、丁二醇、聚乙二醇、吐温-20、聚氨酯、改性聚氨酯、丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、有机硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷、聚酯改性有机硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚和纤维素中的一种或由其中任意几种混合得到，所述第三助剂的加入量为所述混合浆液中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量的0.1-10wt％；且
其中，所述第三助剂为涂覆助剂，主要用于调变涂覆浆液性状、优化涂覆效果，具体为优化浆液粘度、提高涂层附着力、均匀性和流平性。
所述步骤2)中的所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、醋酸、草酸和柠檬酸中的一种或由其中任意几种混合得到。
本发明的又一目的在于，该整体式VOCs氧化催化剂所包括的整体式瓦楞纤维纸载体的材质是耐高温纤维，包括陶瓷纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维、石英纤维、莫来石纤维和陶瓷纤维-玻璃纤维复合中的一种或任意几种，具有高的几何表面积，外形结构和孔道尺寸可根据需要加工成具有不同尺寸的圆柱体或立方体。
本发明制备的整体式VOCs氧化催化剂，工艺简单、成本低，催化剂性能优异，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明以耐高温瓦楞纤维纸基材为载体，根据实际需求自由调整外形结构和孔道尺寸，具有较大的孔隙率，可将催化剂涂层锚固，提高了催化剂寿命；
整体式VOCs氧化催化剂的密度、热容低，仅为堇青石蜂窝的60-70％，明显减轻反应器质量，催化剂能够快速起燃；
本发明的整体式VOCs氧化催化剂，采用一次涂覆工艺，实现涂层涂覆以及活性组分和助剂的负载，优化了制备工艺，避免分步涂覆引起的弊端，能够精确控制涂层的涂覆量和活性组分贵金属的负载量；活性组分贵金属粒子高度分散在涂层中，涂层将活性组分贵金属粒子锚固，缓解了活性组分贵金属粒子的迁移、聚集，提高了催化剂的稳定性和耐久性；
本发明的整体式VOCs氧化催化剂，可应用在催化-氧化法处理VOCs的处理设备，也可应用在涂装、印刷、化工喷漆等行业的VOCs废气处理系统，还可与分子筛转轮浓缩、活性炭浓缩、活性炭纤维吸附、冷凝等处理技术结合使用，取得优异的处理效果。
附图说明
图1为本发明制备的整体式VOCs氧化催化剂的一个结构示意图；
图2为本发明制备的整体式VOCs氧化催化剂的另一个结构示意图；
图3为本发明制备的整体式VOCs氧化催化剂的局部结构示意图；
图4为本发明实施例1-3和对比例制备的整体式VOCs氧化催化剂的活性曲线图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非限定本发明的范围。
本发明的整体式VOCs氧化催化剂可以为卷制的整体式VOCs氧化催化剂(参见图1)，或者为层叠的整体式VOCs氧化催化剂(参见图2)。参见图3，本发明的整体式VOCs氧化催化剂包括载体、均匀嵌入所述载体内部且在所述载体的表面上均匀分布的催化剂涂层11以及在所述催化剂涂层11中均匀分散的活性组分和助剂，其中所述载体为瓦楞纤维纸基材卷制或层叠的整体式瓦楞纤维纸载体。所述瓦楞纤维纸基材由单面瓦楞耐火纤维12和平面状的耐火纤维纸13相互粘结复合而成，所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸的一面为平面状且另一面为波纹状，所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸的波纹状与所述平面状的耐火纤维纸相互粘结而形成供所述催化剂涂层通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。
为了更好地说明本发明，特意提供以下实施例：
实施例1
载体：陶瓷纤维基材整体式载体，英寸
0.45g Na2CO3与290mL去离子水混合，加入2.4g PEG和24g铝溶胶(20wt％)，搅拌得到混合液。相继加入86.8g活性Al2O3、24.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2g Y2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，球磨30min后加入4g Pd(NO3)2继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量123g/L，贵金属负载量为0.61g/L Pd。
实施例2
载体：陶瓷纤维基材整体式载体，英寸
0.39g Na2CO3与290mL去离子水混合，加入1.8g PEG和18g铝溶胶(20wt％)，搅拌得到混合液。
相继加入86.8g活性Al2O3、24.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2g Y2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，球磨30min后加入2.8g Pd(NO3)2和1.2g Pt(NO3)2，继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量128g/L，贵金属负载量为0.44g/L Pd和0.18g/L Pt。
实施例3
载体：玻璃纤维基材整体式载体，英寸
0.52g Na2CO3、24.96g Mn(NO3)2与290mL去离子水混合，加入1.8g PEG和6g拟薄水铝石，搅拌得到混合液。相继加入24.8g活性Al2O3、86.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2gY2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，加入2.8g Pd(NO3)2和1.2g Pt(NO3)2，继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量134g/L，涂层中MnO2负载量为5wt％，贵金属负载量为0.47g/L Pd和0.2g/L Pt。
实施例4
载体：玄武岩纤维基材整体式载体，英寸
0.61g NaNO3、14.15g Cu(NO3)2与308mL去离子水混合，加入2.4g PEG和6g拟薄水铝石，搅拌得到混合液。相继加入24.8g活性Al2O3、86.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2gY2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，加入2.8g Pd(NO3)2和1.2g Pt(NO3)2，继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量118g/L，涂层中MnO2负载量为5wt％，贵金属负载量为0.41g/L Pd和0.17g/L Pt。
实施例5
载体：高硅氧纤维基材整体式载体，英寸
0.48g NaNO3与308mL去离子水混合，加入1.2g PVA和4.8g拟薄水铝石，搅拌得到混合液。相继加入49.6g活性Al2O3、49.6g铈锆储氧材料、12.4g La2O3和12.4g Pr6O11，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，球磨30min后加入1.49g Pd(NO3)2和3.47g Pt(NO3)2，继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量128g/L，贵金属负载量为0.24g/L Pd和0.56g/L Pt。
实施例6
载体：陶纤-玻纤复合基材整体式载体，英寸
0.56g Na2CO3与308mL去离子水混合，加入1.8g PEG和6g拟薄水铝石，搅拌得到混合液。相继加入24.8g活性Al2O3、86.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2g Y2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，球磨30min后加入2.52g Pt(NO3)2和1.47g Ru(NO)(NO3)3(30wt％)继续球磨1h得到涂覆浆液。
将载体和涂覆浆液置于真空涂覆机上，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量115g/L，贵金属负载量0.40g/L Pt和0.42g/L Ru。
对比例
载体：堇青石蜂窝陶瓷，英寸，300目
0.39g Na2CO3与210mL去离子水混合，加入2.4g PEG和24g铝溶胶(20wt％)，搅拌得到混合液。相继加入86.8g活性Al2O3、24.8g铈锆储氧材料、6.2g La2O3和6.2g Y2O3，充分搅拌并用HNO3调节pH＝3-4，球磨30min后加入2.8g Pd(NO3)2和1.2g Pt(NO3)2，继续球磨1h得到涂覆浆液。
利用真空涂覆机对载体涂覆浆液，涂覆2-3min并用真空吹扫，120℃热风干燥30min，于500℃空气气氛中焙烧4h，得到整体式VOCs氧化催化剂。该催化剂上的涂层的涂覆量125g/L，贵金属负载量为0.44g/L Pd和0.18g/L Pt。
测试例
在固定床VOCs氧化催化剂活性评价平台评价催化剂活性，实施例、对比例所制备的整体式催化剂切割取样，将催化剂装入反应器中并固定，反应气体经电加热器预热后进入催化反应器。使用前，催化剂在反应气氛中活化1-2h，以二甲苯为模拟污染物，浓度C＝4-6g/m3，反应空速SV＝30000h-1，测定不同温度点的单点转化率，每个温度点稳定30min后测试，利用催化剂入口和出口浓度计算VOCs转化率，结果示于表1和图4中。
表1
实施例 260℃ 280℃ 300℃ 320℃
实施例1的VOCs转化率 97.7％ 98.4％ 99.2％ 99.3％
实施例2的VOCs转化率 97.2％ 98.6％ 99.2％ 99.4％
实施例3的VOCs转化率 97.0％ 98.4％ 99.3％ 99.6％
实施例4的VOCs转化率 97.9％ 98.1％ 99.1％ 99.4％
实施例5的VOCs转化率 97.4％ 98.9％ 99.9％ 99.7％
实施例6的VOCs转化率 97.6％ 98.7％ 99.9％ 99.9％
对比例的VOCs转化率 95.3％ 96.3％ 98.1％ 98.5％
由表1和图4可以看出，本发明的整体式VOCs氧化催化剂相比于堇青石蜂窝陶瓷为载体的催化剂具有更高的VOCs转化率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，包括载体、均匀嵌入所述载体内部且在所述载体的表面上均匀分布的催化剂涂层以及在所述催化剂涂层中均匀分散的活性组分和助剂，其中所述载体为瓦楞纤维纸基材卷制或层叠形成的整体式瓦楞纤维纸载体。
2.如权利要求1所述的整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，所述瓦楞纤维纸基材由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，通过卷制或层叠所述瓦楞纤维纸基材而形成供所述催化剂涂覆催化剂图层和气流通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。
3.如权利要求2所述的整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，所述平面状的耐火纤维纸的材质为耐高温纤维，所述耐高温纤维包括陶瓷纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维和莫来石纤维中的一种或任意几种。
4.如权利要求1所述的整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，所述催化剂涂层包括活性氧化铝、铈锆储氧材料和稀土氧化物，其中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物按10-70：85-10：5-20的质量比混合，所述活性氧化铝为γ-Al2O3，所述铈锆储氧材料为CexZr1-xO2，其中0<x<1且所述稀土氧化物为La、Ce、Pr、Nd和Y的氧化物中的一种或任意几种。
5.如权利要求1所述的整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，所述活性组分包括贵金属、贵金属的盐和贵金属的氧化物中的一种或任意几种，所述贵金属为Pd、Pt、Rh、Ru、Re、Au和Ag中的一种或任意几种，以单质金属计，所述活性组分在所述催化剂的负载量为10-100g/ft3。
6.如权利要求1所述的整体式VOCs氧化催化剂，其特征在于，所述助剂包括第一助剂和/或第二助剂，其中所述第一助剂包括过渡金属的盐和过渡金属的氧化物中的一种或两种，所述过渡金属为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或任意几种，以氧化物计，所述第一助剂在所述催化剂涂层中的负载量为1-20wt％；且所述第二助剂包括碱金属的盐和碱金属的氧化物中的一种或两种，所述碱金属为Li、Na、K、Rb和Cs中的一种或任意几种，以单质金属计，所述第二助剂在所述催化剂涂层中的负载量为0.05-10wt％。
7.一种整体式VOCs氧化催化剂的制备方法，其特征在于，采用一步涂覆工艺，将催化剂涂层组合物、活性组分和助剂通过真空涂覆法涂覆在整体式瓦楞纤维纸载体上。
8.根据权利要求7所述的整体式VOCs氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括制备整体式瓦楞纤维纸载体的步骤：将包括波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸粘结复合而成的瓦楞纤维纸基材卷制或层叠成圆柱体或立方体的整体式瓦楞纤维纸载体，其中所述瓦楞纤维纸基材由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸相互粘结复合而成，通过卷制或层叠所述瓦楞纤维纸基材而形成供所述催化剂涂覆催化剂涂层和气流通过的孔道，其中所述波纹状的瓦楞耐火纤维纸由所述平面状的耐火纤维纸加工而得到。
9.根据权利要求8所述的整体式VOCs氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括涂覆所述催化剂涂层组合物、所述活性组分和所述助剂的步骤：
1)将第一助剂和/或第二助剂于去离子水中混合后，再加入粘结剂和第三助剂搅拌0.5-2h得到混合溶液；向所得混合溶液按10-70：85-10：5-20的质量比加入氧化铝、铈锆储氧材料和稀土氧化物得到混合浆液，其中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量与所述去离子水的质量比为1：9-5：5。
2)利用酸调节所述混合浆液的pH至3-6，再将所述混合浆液球磨0.5-2h后加入活性组分，接着继续球磨0.5-2h得到涂覆浆液；
3)利用所述涂覆浆液对所述整体式瓦楞纤维纸载体真空涂覆1-15min，并利用真空吹扫所述孔道以便于所述涂覆浆液的均匀分布；
4)在所述整体式瓦楞纤维纸载体涂覆所述涂覆浆液后，在60-200℃的热风下干燥10-60min，然后在300-600℃的空气中焙烧1-8h，从而得到整体式VOCs氧化催化剂。
10.根据权利要求9所述的整体式VOCs氧化催化剂的制备方法，其特征在于，
所述步骤1)中的所述粘结剂为硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶、钛溶胶、磷酸二氢铝和拟薄水铝石中的一种或任意几种，以固体计，所述粘结剂的加入量为所述混合浆液中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量的1-30wt％；
所述步骤1)中的所述第三助剂为聚乙烯醇、丁二醇、聚乙二醇、吐温-20、聚氨酯、改性聚氨酯、丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、有机硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷、聚酯改性有机硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚和纤维素中的一种或任意几种，所述第三助剂的加入量为所述混合浆液中所述氧化铝、所述铈锆储氧材料和所述稀土氧化物的总质量的0.1-10wt％；且
所述步骤2)中的所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、醋酸、草酸和柠檬酸中的一种或任意几种。
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