本发明属于催化剂的技术领域，尤其涉及一种整体式分子筛催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
挥发性有机物(volatileorganiccompounds，vocs)是大气污染物的重要成分之一，对环境和人体健康具有严重危害，因此有效去除vocs污染具有重要的环境意义。有机废气的净化处理主要有热焚烧、生物处理、吸附剂回收和催化燃烧等技术形式，其中，催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术，主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术，催化燃烧具有显著的优点：起燃温度低，能耗少，处理效率高，无二次污染等，使之成为目前最有前景的vocs处理方法。高效催化燃烧催化剂是催化燃烧技术的关键核心，以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂，也称为整体式催化剂。相对于传统的规整结构载体(如蜂窝陶瓷和金属丝网等)，自支撑且具有多级孔结构的泡沫载体具有大的比表面积和规则有序并交织的孔道，所以吸附量更大，被广泛应用于气体分离、吸附和催化等领域。由于规整泡沫载体具有特殊孔道结构，由其负载得到的整体式催化剂可有效改善催化反应床层上的物质传递，提高催化效率，降低压力降，减少操作费用，在石油化工、精细化工等多相催化反应中得到越来越广泛的应用。
分子筛载体具有高比表面、高水热稳定性和丰富的微孔/介孔结构，在催化领域应用广泛。但目前分子筛多为粉末产品，当前很难制备出具有多孔结构的分子筛催化剂，因此，研发一种自支撑且具有多级孔结构的整体式分子筛催化剂是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种整体式分子筛催化剂的制备，能有效解决目前难以制备自支撑式的具有多孔结构的整体式分子筛催化剂的技术缺陷。
本发明提供了一种整体式分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将模板剂、可溶性硅源、可溶性铝源和溶剂混合，得到分子筛前驱混合物；
步骤二：将聚氨酯泡沫基体与分子筛前驱混合物进行晶化反应，得到结晶物，将所述结晶物进行焙烧后，得到第一分子筛载体；
步骤三：将所述第一分子筛载体滴加金属前驱体溶液，得到第二分子筛泡沫，将所述第二分子筛泡沫进行干燥，得到第三分子筛泡沫；
步骤四：将所述第三分子筛泡沫滴加还原剂溶液并进行干燥，得到整体式分子筛催化剂。
作为优选，所述可溶性铝源包括偏铝酸钠、异丙醇铝或硫酸铝中的一种。
作为优选，所述可溶性硅源包括正硅酸乙酯、硅胶或硅酸钠中的一种。
作为优选，所述模板剂包括四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵或四乙基氢氧化铵中的一种。
作为优选，所述步骤二的晶化反应的晶化温度为110℃-210℃。
作为优选，金属前驱体溶液包括硝酸钯或氯化钯。
作为优选，所述还原剂溶液包括硼氢化钠溶液或水合肼溶液。
作为优选，所述步骤四具体包括：在20℃-35℃条件下，将所述第三分子筛泡沫滴加还原剂溶液并进行干燥，得到整体式分子筛催化剂。
本发明还提供的一种整体式分子筛催化剂，按照上述制备方法制备得到。
本发明还公开了整体式分子筛催化剂在净化有机废气中的应用。
具体的，本发明提供的整体式分子筛催化剂作为气体分离、吸附和催化的用途。
进一步的，本发明提供的整体式分子筛催化剂在甲苯催化燃烧净化反应中表现出优越的低温高效净化功能。
相对于传统的分子筛粉末载体而言，本发明具有以下有益效果：本发明的整体式分子筛催化剂是贵金属负载在比表面积大和多孔的分子筛泡沫(第一分子筛载体)上；本发明制备的分子筛泡沫具有自支撑的规整结构，从实施例的实验数据可知，本发明制备的第一分子筛载体可以作为规整载体直接用于制备整体式分子筛催化剂；而相对于传统的规整载体(如蜂窝陶瓷和金属丝网等)，本发明制备的第一分子筛载体又具有大的比表面积和丰富的多级孔结构(特别是含有大量的介孔和大孔)，更有利于催化活性组分在规整载体表面的负载和均匀分布。同时，从实施例的结果可知，采用本发明得到的自支撑和多级孔结构的第一分子筛载体，用于负载贵金属制备钯基整体式分子筛泡沫催化剂时，在贵金属负载量很低(每升整体式分子筛催化剂中贵金属含量约0.08-0.20g)条件下，能表现出优越的甲苯低温催化燃烧净化活性。所以本发明制备的整体式分子筛催化剂具有制备方法简单、催化剂成本低廉和催化净化活性高效的优势，能在有机废气深度净化领域得到广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的xrd谱图；
图2为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的实物图；
图3为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的sem微观表面形貌图；
图4为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的n2吸附-脱附曲线图；
图5为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的bjh介孔孔径分布图；
图6为本发明实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体的h-k微孔孔径分布图；
图7为本发明实施例1制备得到的整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)的实物图。
具体实施方式
本发明提供了一种整体式分子筛催化剂及其制备方法和应用，能有效解决目前难以制备自支撑式的具有多孔结构的整体式分子筛催化剂的技术缺陷。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明具体提供一种整体式分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将模板剂、可溶性硅源、可溶性铝源和溶剂混合，得到分子筛前驱混合物；
步骤二：将聚氨酯泡沫基体与分子筛前驱混合物进行晶化反应，得到结晶物，将结晶物进行焙烧后，得到第一分子筛载体；
步骤三：将第一分子筛载体滴加金属前驱体溶液，得到第二分子筛泡沫，将第二分子筛泡沫进行干燥，得到第三分子筛泡沫；
步骤四：将第三分子筛泡沫滴加还原剂溶液并进行干燥，得到整体式分子筛催化剂。
进一步的，可溶性铝源包括偏铝酸钠、异丙醇铝或硫酸铝中的一种。
优选的，可溶性铝源为偏铝酸钠。
优选的，可溶性铝源的浓度为0.5-2mol/l；
进一步的，可溶性硅源包括正硅酸乙酯、硅胶或硅酸钠中的一种。
优选的，可溶性硅源为正硅酸乙酯。
优选的，可溶性硅源中硅元素的含量以sio2折算时，可溶性硅源中硅元素的质量百分含量为20-30％。
其中，步骤一中的溶剂为水，优选为蒸馏水。
进一步的，模板剂包括四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵和四乙基氢氧化铵中一种或多种。
优选的，模板剂为四丙基氢氧化铵。
优选的，模板剂为模板剂溶液的浓度为0.5-2mol/l。
优选的，步骤一具体包括：依次加入四丙基氢氧化铵、水和正硅酸乙酯，并在20-35℃搅拌2-5h后，在20-35℃和搅拌条件下，向混合物中逐滴加入偏铝酸钠后，继续搅拌2-5h，得到分子筛前驱混合物，其中，偏铝酸钠溶液的浓度为0.5-2mol/l，四丙基氢氧化铵溶液的浓度为0.5-2mol/l，相对于1g偏铝酸钠，四丙基氢氧化铵用量为5-30ml，正硅酸乙酯用量为15-50ml，水用量为50-200ml。
进一步的，步骤二的晶化反应的晶化温度为110-210℃。
优选的，晶化温度为140-180℃；晶化时间为1-4天。
优选的，晶化时间为2-3天。
优选的，步骤二中，结晶物进行焙烧前，还包括对结晶物进行清洗和干燥。
优选的，对结晶物采用去离子水和丙酮清洗数次。
优选的，对清洗的结晶物在120℃干燥3h。
优选的，对结晶物进行焙烧的条件为：在500-650℃焙烧5-7h。
优选的，步骤二具体包括：将聚氨酯泡沫基体浸泡在分子筛前驱混合物中，并不断挤压聚氨酯泡沫基体排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中进行晶化反应，得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在500-650℃焙烧5-7h，得到第一分子筛载体。
进一步的，金属前驱体溶液包括硝酸钯或氯化钯。
其中，金属前驱体溶液的溶剂为水。
优选的，金属前驱体溶液为氯化钯。
优选的，金属前驱体溶液的浓度为0.5-1.5g/l，相对于1g第一分子筛载体，贵金属前驱体溶液用量2-8ml。
优选的，步骤三具体包括将第一分子筛载体上均匀滴加金属前驱体溶液(氯化钯)，然后在80-120℃干燥3-5h，得到第三分子筛泡沫。
进一步的，还原剂溶液包括硼氢化钠溶液或水合肼溶液。
其中，还原剂溶液的溶剂为水。
优选的，还原剂为硼氢化钠。
优选的，还原剂溶液的浓度为1-4.5g/l，相对于1g第一分子筛载体，所述的还原剂溶液用量2-8ml。
进一步的，步骤四具体包括：在20℃-30℃条件下，将第三分子筛泡沫滴加还原剂溶液并进行干燥，得到整体式分子筛催化剂。
优选的，步骤四具体包括：将第三分子筛泡沫滴加还原剂溶液在室温通风干燥1-3h，再在90-130℃干燥3-5h，得到整体式分子筛催化剂。
其中，以下实施例所用原料均为自制或市售，聚氨酯泡沫基体为商用洗车海绵，具体是聚醚型聚氨酯泡沫。
实施例1
本实施例具体提供了第一种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入10ml的1.0mol/l的四丙基氢氧化铵、50ml水和18ml正硅酸乙酯，并在25℃搅拌4h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入3.2ml的1.0mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度120℃条件下进行晶化反应3天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在550℃焙烧6h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.08g的第一分子筛载体上均匀滴加0.63ml的1g/l氯化钯溶液，然后在80℃干燥4h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在25℃均匀滴加0.58ml的2g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥2h，再在100℃干燥5h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例2
本实施例具体提供了第二种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入20ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、85ml水和40ml正硅酸乙酯，并在20℃搅拌5h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入3.2ml的1.0mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和混合物溶液转入水热反应釜中，在水热温度140℃条件下进行晶化反应2天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在600℃焙烧6h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.11g的第一分子筛载体上均匀滴加0.72ml的1g/l氯化钯溶液，然后在80℃干燥4h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在20℃中均匀滴加0.68ml的3g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥2h，再在120℃干燥5h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例3
本实施例具体提供了第三种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入15ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、150ml水和25ml正硅酸乙酯，并在35℃搅拌2h；
(2)在35℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入7.8ml的0.5mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度160℃条件下进行晶化反应2天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在650℃焙烧5h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.20g的第一分子筛载体上均匀滴加1.6ml的0.5g/l氯化钯溶液，然后在100℃干燥3h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在28℃均匀滴加0.72ml的1g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥3h，再在120℃干燥3h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例4
本实施例具体提供了第四种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入30ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、200ml水和50ml正硅酸乙酯，并在25℃搅拌4h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入2.0ml的2mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度180℃条件下进行晶化反应1天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在600℃焙烧4h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.26g的第一分子筛载体在上均匀滴加0.78ml的1.5g/l氯化钯溶液，然后在100℃干燥3h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在30℃均匀滴加0.58ml的4.5g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥2h，再在120℃干燥3h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例5
本实施例具体提供了第五种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入13ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、90ml水和30ml正硅酸乙酯，并在25℃搅拌4h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入3.5ml的1mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度200℃条件下进行晶化反应1天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在550℃焙烧4h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.19g的第一分子筛载体上均匀滴加0.88ml的1.0g/l氯化钯溶液，然后在100℃干燥3h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在25℃均匀滴加0.98ml的0.1g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥3h，再在120℃干燥3h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例6
本实施例具体提供了第六种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入10ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、50ml水和18ml正硅酸乙酯，并在25℃搅拌4h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入3.2ml的1.0mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度110℃条件下进行晶化反应4天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在600℃焙烧6h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.12g的第一分子筛载体上均匀滴加0.73ml的1g/l氯化钯溶液，然后在80℃干燥4h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在26℃均匀滴加0.65ml的2g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥2h，再在100℃干燥5h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
实施例7
本实施例具体提供了第七种整体式分子筛催化剂，其制备步骤如下：
(1)依次加入10ml的1.0mol/l四丙基氢氧化铵、50ml水和18ml正硅酸乙酯，并在25℃搅拌4h；
(2)在25℃和搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中逐滴加入3.2ml的1.0mol/l偏铝酸钠后，继续搅拌4h，得到分子筛前驱混合物；
(3)将聚氨酯泡沫基体浸泡在步骤(2)得到的分子筛前驱混合物中，并不断挤压泡沫排除空气；然后将浸泡过的聚氨酯泡沫基体和分子筛前驱混合物转入水热反应釜中，在水热温度210℃条件下进行晶化反应2天；
(4)将步骤(3)得到水热反应后样品，用去离子水和丙酮清洗数次后，在120℃干燥3h，再在600℃焙烧6h，得到第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)；
(5)向步骤(4)得到的0.11g的第一分子筛载体上均匀滴加0.73ml的1g/l氯化钯溶液，然后在80℃干燥4h，得到第三分子筛泡沫；
(6)向步骤(5)第三分子筛泡沫在22℃均匀滴加0.65ml的2g/l硼氢化钠溶液；
(7)将步骤(6)得到的样品在室温通风干燥2h，再在100℃干燥5h，得到整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)。
对实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)进行晶格结构测试得到的xrd谱图与zsm-5物相的xrd标准谱图(图1的jcpds：42-0023)进行对比，结果见图1。由图1可见，采用本发明制备的zsm-5泡沫在2θ为8.01、8.92、23.17和24.08°等处有明显的特征衍射峰，而且与zsm-5晶相的标准谱图卡jcpds42-0023完全吻合，说明本发明得到的第一分子筛载体(zsm-5泡沫)样品纯度很高，除了zsm-5晶相外没有其它杂质存在。
实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)的实物图和sem微观形貌图见图2和图3。由样品实物图图2可见，采用本发明得到的第一分子筛载体具有完整的自支撑骨架结构；进一步由sem微观形貌图可见，第一分子筛载体的自支撑骨架结构是由大量100-400μm尺度的孔洞(大孔)和2-5μm厚度的孔壁组成；而孔壁又是由长条状的zsm-5纳米晶粒相互紧密排列堆砌而成。
对实施例1制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体(自支撑和多级孔结构的zsm-5泡沫)进行比表面积和孔径分布测试，结果见图3至图6。由n2吸附-脱附曲线可见，采用本发明得到的第一分子筛载体有明显的滞后环，证明样品存在介孔结构；由bjh介孔孔径分布图进一步证明样品存在2-5nm尺度的介孔；由h-k微孔孔径分布图说明样品还存在0.4-0.6nm尺度的微孔。结合图2中sem证明第一分子筛载体还有100-400μm尺度的大孔，由此可以证明采用本发明得到的整体式分子筛催化剂具有微孔-介孔-大孔的多级孔结构。同时由图4还可以看出，本发明制备的第一分子筛载体还具有较高的bet比表面积(为301m2/g)和大量的介孔结构(介孔孔体积为0.234cm3/g)。因此，本发明得到的第一分子筛载体由于具有较高比表面积和丰富的介孔及大孔结构，在作为规整载体负载催化活性组分(贵金属钯)制备整体式分子筛催化剂时，会更有利于活性组分在载体表面的均匀分布，从而提高催化活性。
实施例1得到的整体式分子筛催化剂的实物图见7。由图7可见，以第一分子筛载体为基体经过步骤三和步骤四负载催化活性组分(贵金属钯)制备钯基整体式zsm-5催化剂过程中，分子筛泡沫基体的形状和体积基本保持不变，说明本发明制备的第一分子筛载体具有很好的骨架机械强度，能顺利实现后续负载催化活性组分制备整体式分子筛催化剂的要求。
对实施例2-7制备整体式分子筛催化剂过程中得到的第一分子筛载体进行xrd、sem、比表面积和孔径分布测试，可以得到与实施例1相似的表征分析结果。
以各实施例1-7得到的整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)作为催化剂样品，以甲苯的催化燃烧作为探针反应，在甲苯进口浓度1.0g/m3和空速10000h-1条件下进行催化燃烧净化性能评价，以甲苯转化率达到10％和90％时的反应温度t10和t90作为甲苯催化净化性能评价标准，结果见表1。由表1可见，在贵金属钯(氯化钯)负载量很低(每升催化剂中钯金属质量0.08-0.20g)时，采用本发明制备的整体式分子筛催化剂(钯基整体式zsm-5泡沫催化剂)，甲苯在约190℃起燃后，207-238℃可达到完全净化，显示出很好的低温甲苯净化活性。
表1整体式分子筛催化剂的甲苯催化燃烧净化性能
相对于现有的分子筛前驱液，本发明的分子筛前驱混合物不含有强碱，由于不加入强碱，使得分子筛前驱混合物在后续水热晶化过程避免了zsm-5晶核的加速生成和晶化生长速率高的缺陷，本发明不会出现zsm-5晶粒过大的现象，因此，本发明的分子筛泡沫骨架中致密孔壁结构都是由zsm-5纳米晶紧密排列堆砌而成，进而提高了zsm-5泡沫的骨架机械强度，有利于后续催化活性组分的负载。此外，分子筛前驱混合物的ph值不会过高，不会影响聚氨酯基体(puf)的分解速率，从而影响zsm-5泡沫的骨架机械强度或者导致puf杂质残留；同时，本专利的晶化反应的水热反应温度比现有的温度更高，为110-210℃，而晶化反应的水热反应温度会影响zsm-5晶核的晶化生长速率和puf基体的分解速率，从而影响zsm-5泡沫的骨架机械强度和样品纯净度。本专利发现较高的晶化反应的水热反应温度(110-210℃)更有利于提高zsm-5泡沫的骨架机械强度，而且第一分子筛载体的纯净度高，没有任何杂质残留。本专利制备的分子筛泡沫的bet比表面积更高(为301m2/g)，介孔孔体积也更多(为0.234cm3/g)。由于本专利制备的分子筛泡沫的比表面积和介孔孔体积更高，更有利于后续催化活性组分(贵金属)的均匀负载。另外，本专利以分子筛泡沫为载体负载贵金属制备整体式分子筛催化剂过程中，为了避免还原产生的贵金属纳米颗粒受热团聚变大，贵金属活性组分前驱体在还原活化过程中不经历热处理。因此本技术方案采用20-30℃均匀滴加还原剂的方法，一方面可使前期浸渍在分子筛泡沫上的活性组分前驱体(金属前驱体溶液)原位还原为贵金属；另一方面低温操作可以有效避免还原产生的贵金属纳米颗粒团聚。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。