在傳統(tǒng)工藝中，高溫氣體的除塵和脫硫脫氮是分開進行的，在選擇性催化還原脫氮之前先除塵，或者在燃燒之后再脫硫。這種多步操作增加了成本，也浪費能源。因此，在陶瓷高溫除塵器的基礎上，高溫氣體凈化一體化技術應運而生。圖5為催化性陶瓷過濾元件，即在陶瓷過濾器外表面涂一層過濾薄膜，在陶瓷內部加催化劑作為催化層。這種技術可用于脫氮脫硫、HCl等潛在的氣態(tài)催化劑毒物的凈化，及催化氧化VOC。
催化劑和陶瓷過濾器的組合方式較多，比較常用的方法有：(1)在多孔支撐層表面涂一層催化劑涂層，此法的催化劑層的厚度和結構變化的自由度很小，而且制造也比較困難。(2)在陶瓷過濾管制造過程中，將催化劑混入陶瓷顆粒，一起做成過濾元件，這種方法催化劑的接觸面損失比較大。(3)在原來的陶瓷管上增加一根多孔內嵌管，在內嵌管和支撐管之間形成一層催化劑顆粒層。這種方法的優(yōu)點是對催化性過濾器的潛在應用具有一定的靈活性，相對催化劑薄膜制作時間少；另外，如果填充具有高表面積的催化劑顆粒，就會提高催化能力。文獻[11]用第3種方法制作了一種催化性過濾器，并裝載焦油轉化催化劑，凈化苯和萘。
運用一體化技術的首要條件就是在的催化溫度和過濾速度下，催化能力要盡可能的高，而壓差要盡可能的低，特別是高溫氣體。加大過濾管的厚度，延長氣流在陶瓷內的停留時間，可以提高過濾管的催化能力，但是這樣過濾管的壓降也增大了。所以，要調整這兩者的關系，以最小的壓降取得的催化性能。文獻[12]利用納米材料TiO2作為催化劑的載體，用特制的TiO2溶膠，通過溶膠凝膠過程，制得TiO2納米材料。在這個過程中，可以使用乙酰丙酮和乙酸作為絡合劑控制鈦醇鹽的水解和凝縮。催化劑采用V2O5-WO3體系，用浸漬法把催化劑整合到多孔陶瓷過濾元件上，使其具有的比表面積和的孔隙堵塞機率。試驗結果表明，在過濾速度為2cm·s-1，進氣NO濃度為5×10-4，300℃的條件下，NO的轉化率達96%，而壓降只有21mbar，完全滿足高溫除塵的要求。如果用SiO2代替TiO2作為催化劑，可以提高NO的轉化率。而添加Pt的TiO2-V2O5催化劑系統(tǒng)，丙烯的氧化率達到了100%。