本发明属于氮氧化物处理领域，涉及用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂及其制备方法和应用。本催化剂吸脱附性能高于其他晶型pna催化剂，其抗水和抗co性能强，重复性好，水热稳定性良好并可在scr催化剂最有效的高温活性脱附，解决了scr催化剂低温活性差的缺点，本发明能与scr催化剂充分耦合。
背景技术：
1、近年来，我国经济发展水平不断提高，机动车数量也不断增加，环境与能源等问题已经成为当今社会亟需解决的两个主要难题，能源使用过程中产生的污染物排放是环境污染的主要原因。据调查，我国大型城市的汽车尾气污染物中氮氧化物占总排放量的50％。目前处理尾气氮氧化物主要通过柴油氧化催化剂(doc)、选择性催化还原催化剂(scr)、nox存储还原催化剂(nsr)和被动氮氧化物吸附剂(pna)等技术，其中应用最广泛的处理氮氧化物技术是选择性催化还原(scr)，但是其在冷启动(200℃以下)期间活性差。据报道称冷启动期间的nox排放量约占实际驾驶排放下nox总排放量的47％。被动氮氧化物吸附器(pna)可以用在scr上游，低温(60～150℃)下快速地储存nox，在scr催化剂活性高的范围内(200～500℃)释放nox，因此，有望成为缓解低温nox排放最有前景的技术之一。pna催化剂要求具备充足的nox存储容量，重复性强使用周期长，抗水能力强，水热稳定性好，脱附温度适宜等特点。
2、cn114917896a公开了一种铈锡基复合氧化物，包括以下步骤：(1)将铈化合物与锡化合物溶解于水中进行共沉淀反应，得到铈锡基复合氧化物；(2)将所述铈锡基复合氧化物依次经过干燥和焙烧处理，得到所述催化剂。该催化剂拥有良好的水热稳定性、适宜的脱附温度以及制备成本低等优点，但是其吸脱附性能较差。
3、cn112871131a公开了一种非贵金属基分子筛的制备方法，包括以下步骤:
4、(1)将钠型分子筛加入到铵盐溶液中进行铵交换，得到铵型分子筛；(2)将铵型分子筛浸溃入非贵金属盐溶液中，非贵金属盐离子进入铵型分子筛的孔道内，干燥后获得负载非贵金属盐离子的铵型分子筛；(3)将负载非贵金属盐离子的铵型分子筛般烧，获得非贵金属基分子筛。所制备的非贵金属基分子筛吸附容量较高，能够满足被动式氮氧化物吸附领域。但所述非贵金属基分子筛的水热稳定性较差。
5、cn105983294a公开了一种脱除烟气中nox的方法，包括将吸附剂引入烟气吸附器中，在150℃～800℃的条件下与烟气接触，吸附或分解脱除烟气中的nox。将吸附了nox的待吸附剂引入吸附剂再生器中，在吸附剂再生器中通入还原性气体，待生吸附剂在400-700℃的条件下脱附再生，吸附在吸附剂上的或氨氧化物经脱附还原后分别转化为气；脱附再生后的吸附剂返回烟气吸附器中循环使用。该吸附剂可重复性强，但是脱附温度过高，不适合与scr进行耦合。
6、文献(journal of physical chemistry c,2017,121(29):15793-15803)采用nh4/沸石(zsm-5,ssz-13和beta)与pdcl2溶液离子交换法制备pd/沸石(zsm-5,ssz-13和beta)催化剂。该催化剂水热稳定性好，但发现在存在h2o的情况下，pd/beta，pd/ssz-13和pd/zsm-5的nox/pd比率分别下降78％，87％，43％。pd/沸石(zsm-5,ssz-13和beta)催化剂的抗水能力差。
7、上述报道催化剂，虽各有优点，但是存在以下不足：吸脱附性能不佳，脱附温度不适宜，重复性差使用周期短，抗水和抗co性能差，水热稳定性差以及制备工艺复杂。因此，开发性能更为优异的被动氮氧化物吸附剂具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂及其制备方法和应用，以克服现有催化剂存在的不足之处。该催化剂具备充足的nox存储容量，脱附温度适宜，重复性强使用周期长，水热稳定性良好，制备方法简单易行以及优异的抗水与co能力等特点。
2、在此处本发明所述的用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂的组成及其重量百分比含量如下：
3、pd 0.5～5wt％
4、ceo2 95～99.5wt％
5、本发明所述的用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂中的ceo2载体，采用水热法，具体步骤如下：将硝酸铈和氢氧化钠溶于去离子水中，搅拌20～60分钟，转移到水热釜当中，在160～200℃烘箱中放置20～25小时，然后将溶液离心洗涤多次至ph为7～9，将所得沉淀物置于50～120℃烘箱干燥8～20小时，在400～600℃于空气气氛中焙烧6～8小时，得到ceo2-r。
6、本发明所述的用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂采用等体积浸渍法制备，具体步骤如下：将制备好的ceo2载体加入到硝酸钯溶液中，在常温下超声30～90分钟，老化10～22小时，然后在80～180℃烘箱中干燥6～10小时，在350～500℃于空气气氛中焙烧3～7小时。
7、本发明所述的pd/ceo2-r催化剂用于被动氮氧化物吸附中，具体反应条件为：吸附时no浓度为100～500ppm，o2浓度为5～12％，平衡气为ar，反应空速为30000～120000ml·g-1·h-1；预处理和脱附时o2浓度为5～12％，平衡气为ar，反应空速为30000～120000ml·g-1·h-1。
8、本发明催化剂在60～150℃时吸附尾气中的nox，并在200～500℃时将吸附的nox脱附。
9、本发明所述的pd在ce表面的结构和化学状态受到ce晶面所影响，pd/ceo2-r主要是以pd-o-ce键形成的固溶体，pd/ceo2-r表面主要是(110)和(100)面，其氧空位形成能低，还原能力强，氧迁移率强，氧空位利于nox的吸附，因此pd/ceo2-r拥有最高的吸附容量。
10、本发明的显著优点之一在于，其对nox的吸附量和脱附量均较大，且吸附的绝大部分nox都在scr高活性的温度下(200℃-500℃)脱附，实现pna与scr耦合。
11、本发明的显著优点之二在于，采用水热-浸渍法制备pd/ceo2-r催化剂，可以提高催化剂稳定性，使其重复性能好，使用周期长，降低了使用成本；同时拥有优异的水热稳定性、抗水和抗co性能，制备方法简单易行，易于实现工业化。
1.用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂，催化剂包括载体和活性组分，其特征在于，所述催化剂的组成及重量百分比含量为：
2.根据权利要求1所述的用于被动氮氧化物吸附催化剂，其特征在于，所述晶型为棒状。
3.根据权利要求2所述的用于被动氮氧化物吸附催化剂，其特征在于，所述棒状ceo2载体，该制备方法使用水热法，具体步骤如下：将硝酸铈和氢氧化钠溶于去离子水中，搅拌20~60分钟，转移到水热釜当中，在160~200℃烘箱中放置20~25小时，然后将溶液离心洗涤多次至ph为7~9，将所得沉淀物置于50~120℃烘箱干燥8~20小时，在400~600℃于空气气氛中焙烧6~8小时。
4.根据权利要求1-3所述的用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂，其特征在于，该制备方法为等体积浸渍法，具体步骤如下：将制备好的ceo2载体加入到硝酸钯溶液中，在常温下超声30~90分钟，老化10~22小时，然后在80~180℃烘箱中干燥6~10小时，在350~500℃于空气气氛中焙烧3~7小时。
5.权利要求1所述的用于被动氮氧化物吸附的pd/ceo2-r催化剂的应用，其特征在于，催化反应条件为：吸附时no浓度为100~500ppm，o2浓度为5~12%，平衡气为ar，反应空速为30000~120000ml·g-1·h-1；预处理和脱附时o2浓度为5~12％，平衡气为ar，反应空速为30000~120000ml·g-1·h-1。
6.权利要求5所述的应用方法，其特征在于，所述的被动氮氧化物催化剂，在60~150℃时吸附尾气中的nox，并在200~500℃时将吸附的nox脱附。
