本发明涉及一种负载型铈基催化剂及其制备方法和用途，特别涉及一种高效去除废气中挥发性有机物(vocs)的贵金属负载型铈基催化剂及其制备方法和用途，属于催化剂领域。
背景技术：
1、在大气污染防治方面，目前，pm2.5污染尚未得到根本性控制，而o3污染也已呈缓慢升高趋势，成为仅次于pm2.5的影响空气质量的重要因素。大气污染要做到多污染物协同控制和区域协同治理，加强pm2.5和o3的协同防控。
2、挥发性有机物(volatile organic compounds,vocs)的饱和蒸气压高于133.32pa，沸点介于50～250℃之间，具有大气光化学反应活性，与空气常规组分及nox等污染物发生光化学反应生成多种二次污染物，是o3和pm2.5生成的共同前驱体。vocs作为大气污染治理的关键，其工业源排放的贡献巨大，因此工业源vocs减排是大气污染防治的重难点。
3、催化燃烧技术是工业vocs净化的主流技术，针对该技术，催化剂的研发是技术进步的核心。贵金属催化剂因其活性温度区间低，得到了广泛的应用，但其价格较高，且在高温下易烧结。此外，在复杂烟气条件下，贵金属催化剂也易中毒失活。
4、石油化工、制药、垃圾焚烧等行业的排放中含有比常规vocs毒性更高、稳定性更强的杂原子vocs，如含氯vocs等，其对人类健康和大气环境有着严重影响，且有时这些污染源排放的废气组分复杂，需要考虑其他污染气氛对催化性能的影响及污染物的协同去除。在这样的情况下更需要提高催化反应的选择性和稳定性，抑制催化剂的中毒。因此，面对部分vocs排放限值极低、处理难度大、处理成本高的现状，提升贵金属vocs催化剂的性能并进一步降低其价格势在必行。
5、铈基催化剂由于其优异的储释氧能力，在vocs催化氧化催化剂的开发中受到了广泛的关注，铈基载体可以通过锚定贵金属粒子增强催化剂的稳定性，同时利用载体与贵金属的协同效应增强催化活性。但如何提升其贵金属原子利用率降低成本、提升产物选择性减少催化剂中毒仍有待解决，可控合成高活性、高稳定性的贵金属负载型铈基催化剂是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、鉴于现有技术存在的技术问题，本发明首先提供一种负载型铈基催化剂。本发明的负载型铈基催化剂实现了更优异的催化性能、更良好的结构稳定性、以及针对杂原子vocs具有更高的目标产物选择性和抗中毒能力。
3、进一步地，本发明还提供一种负载型铈基催化剂的制备方法，该制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
4、用于解决问题的方案
5、[1]、一种催化剂，所述催化剂包括载体以及负载在所述载体上的活性成分，且所述催化剂具有多孔结构；其中，
6、所述载体为铈氧化物，
7、所述活性成分为贵金属和/或贵金属氧化物，所述活性成分是以粒径小于5nm的亚纳米原子团簇的形式存在于所述载体的表面和/或孔隙中。
8、[2]、根据上述[1]所述的催化剂，其中，以所述催化剂的总质量为100％计，所述催化剂中贵金属元素的含量为0.01％～3％，优选0.1％～1％。所述催化剂中ce元素含量为75％～85％，优选78％～83％。
9、[3]、根据上述[2]所述的催化剂，其中，所述贵金属元素包括铂、钯、钌、铑、铱、银、金中的一种或两种以上的组合。
10、[4]、根据上述[1]-[3]任一项所述的催化剂，其中，所述催化剂的比表面积为5～200m2·g-1，所述催化剂的孔体积为0.1～0.5cm3·g-1。
11、[5]、一种根据上述[1]-[4]任一项所述的催化剂的制备方法，其包括在还原剂的存在下，将活性成分负载在载体上的步骤，优选地，所述还原剂包括硼氢化钠、抗坏血酸、硫代硫酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种以上的组合。
12、[6]、根据上述[5]所述的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
13、将铈氧化物溶于第一溶剂中，得到悬浊液；
14、将活性成分前驱体溶于第二溶剂中，得到活性成分前驱体溶液；
15、将还原剂溶于第三溶剂中，得到还原剂溶液；
16、将所述悬浊液、所述活性成分前驱体溶液以及所述还原剂溶液混合，得到混合溶液；
17、除去所述混合溶液中的溶剂，得到固体产物；
18、对所述固体产物进行干燥、煅烧，得到催化剂。
19、[7]、根据上述[6]所述的制备方法，其中，所述悬浊液中，所述铈氧化物的质量浓度为5～200g/l，优选6～100g/l；和/或，
20、所述活性成分前驱体溶液中，所述活性成分前驱体的摩尔浓度为0.01～0.4mol/l，优选0.03～0.15mol/l；和/或，
21、所述还原剂溶液中，所述还原剂的摩尔浓度为0.01～10mol/l，优选0.05～1mol/l。
22、[8]、根据上述[6]或[7]所述的制备方法，其中，所述活性成分前驱体包括铂盐、钯盐、钌盐、铑盐、铱盐、银盐、金盐中的一种或两种以上的组合；和/或，
23、所述第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂为极性溶剂，且所述第一溶剂、第二溶剂以及第三溶剂相同或不同。
24、[9]、根据上述[6]-[8]任一项所述的制备方法，其中，利用水浴加热的方式除去所述混合溶液中的溶剂，优选地，所述水浴加热的温度为50～100℃，优选60～90℃；和/或，
25、所述煅烧包括升温至200～800℃煅烧2～24h；优选地，所述升温的速率为1～20℃/min；
26、更优选地，所述煅烧是在煅烧气氛下进行的；所述煅烧气氛优选为氮气平衡的氧气含量为1～99vol％的混合气体。
27、[10]、一种根据上述[1]-[4]任一项所述的催化剂在催化氧化挥发性有机物的用途。
28、发明的效果
29、本发明的负载型铈基催化剂具有优异的催化活性，兼具良好的稳定性，适用温度范围广，实现了更优异的vocs催化性能、以及针对杂原子vocs具有更高的目标产物选择性和抗中毒能力。本发明的催化剂可广泛适用于石化、化工、制药、垃圾焚烧等行业挥发性有机物废气的排放控制。
30、本发明的负载型铈基催化剂的制备方法简单易行，原料易于获取，适用于规模化生产，具有商业化前景。
1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体以及负载在所述载体上的活性成分，且所述催化剂具有多孔结构；其中，
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，以所述催化剂的总质量为100％计，所述催化剂中的贵金属元素的含量为0.01％～3％，优选0.1％～1％，所述催化剂中的铈元素的含量为75％～83％，优选78％～83％。
3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述贵金属元素包括铂、钯、钌、铑、铱、银、金中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂的比表面积为5～200m2·g-1，所述催化剂的孔体积为0.1～0.5cm3·g-1。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括在还原剂的存在下，将活性成分负载在载体上的步骤，优选地，所述还原剂包括硼氢化钠、抗坏血酸、硫代硫酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述悬浊液中，所述铈氧化物的质量浓度为5～200g/l，优选6～100g/l；和/或，
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述活性成分前驱体包括铂盐、钯盐、钌盐、铑盐、铱盐、银盐、金盐中的一种或两种以上的组合；和/或，
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，利用水浴加热的方式除去所述混合溶液中的溶剂，优选地，所述水浴加热的温度为50～100℃，优选60～90℃；和/或，
10.一种根据权利要求1-4任一项所述的催化剂在催化氧化挥发性有机物的用途。
