Способ приготовления катализатора на основе диоксида титана (варианты)
Изобретение относится к способам получения катализаторов на основе диоксида титана, которые могут быть использованы в различных областях, например, для каталитической очистки воздуха от СО или фотокаталитической очистки воздуха и воды от органических соединений, а также от некоторых неорганических соединений. Исходный диоксид титана в виде порошка сначала обрабатывают растворами минеральных кислот с последующим нанесением частиц металлов одного или нескольких видов (Pd, Pt, Au, Ag). Либо в обратном порядке, сначала нанесение частиц металлов, а затем обработка растворами минеральных кислот. Либо одновременно нанесение частиц металлов в присутствии минеральных кислот. Технический результат - катализатор, полученный предлагаемым способом, позволяет значительно повысить фотокаталитическую активность диоксида титана в процессе окисления ацетона, а также позволяет термически окислять СО с высокой эффективностью. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к способам получения катализаторов на основе диоксида титана, которые могут быть использованы в различных областях, например для каталитической очистки воздуха от угарного газа (СО) или фотокаталитической очистки воздуха и воды от органических соединений, а также от некоторых неорганических соединений (угарный газ, сероводород, окислы азота).
Известно, что обработка диоксида титана TiO2 серной кислотой изменяет его фотокаталитическую активность. Например, в работе (J. С. Yu, J. Yu, J. Zhao, Enhanced photocatalytic activity of mesoporous and ordinary TiO2 thin films by sulfuric acid treatment, Appl. Catal. B: Env., 2002, 36, 31-43) авторы синтезируют пленки ТiO2, нанесенные на стекло. Затем эти пленки обрабатывают в водном растворе серной кислоты и показывают, что фотокаталитическая активность ТiO2 в реакции фотоокисления паров ацетона может увеличиться в несколько раз.
Недостатком этого метода является то, что диоксид титана синтезируют на носителе и он не может быть использован в свободной форме.
Другой известный способ изменения каталитических свойств диоксида титана состоит в нанесении на его поверхность металлических ультрадисперсных частиц металлов (платина, золото, палладий, родий, рутений и серебро). Такой способ описан в патенте US 6121191, при этом в качестве предшественников металлов используют соответствующе металлоорганические соединения, которые наносят на диоксид титана (кристаллическая модификация рутила) и далее восстанавливают при высокой температуре.
Недостатком этого метода является то, что частицы металла наносят на диоксид титана кристаллической структуры рутила, который, по литературным данным, обладает меньшей фотокаталитической активностью, чем анатаз.
Одним из наиболее близких к предлагаемому способу является способ, описанный в патенте ЕР 0666107, опубл. 09.08.95 (Titanium oxide photocatalyst and method of producing the same). Он состоит в модифицировании диоксида титана путем обработки его суспензии растворами минеральных кислот.
Недостатком катализатора, полученного этим методом, является его сравнительно невысокая фотокаталитическая активность, а также отсутствие активности при окислении СО (как фотокаталитическом, так и термическом).
Изобретение решает задачу повышения фотокаталитической активности диоксида титана, а также расширения области его применения за счет появления термокаталитической активности в процессе окисления СО.
Задача решается предлагаемым способом приготовления катализатора на основе диоксида титана, который может быть использован как катализатор окисления СО и как фотокатализатор окисления органических соединений, СО, H 2S, NOx. Суть способа приготовления состоит в том, что исходный диоксид титана (кристаллическая модификация анатаза или рутила, удельная площадь поверхности 10-400 м 2/г) в виде порошка сначала обрабатывают растворами минеральных кислот с последующим нанесением частиц металлов одного или нескольких видов (Pd, Pt, Au, Ag) (первый вариант). Либо в обратном порядке, сначала нанесение частиц металлов, а затем обработка растворами минеральных кислот (второй вариант). Либо одновременно нанесение частиц металлов в присутствии минеральных кислот (третий вариант). Способ отличается тем, что диоксид титана либо последовательно, либо одновременно подвергают нанесению частиц металлов и обработке раствором минеральных кислот. Активность полученных катализаторов больше, чем в случае только обработки растворами минеральных кислот либо только нанесения частиц металла.
Диоксид титана, используемый в изобретении, может обладать кристаллической структурой анатаза и/или рутила, предпочтительно анатаза. Удельная поверхность может быть определена методом низкотемпературной адсорбции азота и находиться в пределах 10-400 м2/г.
Минеральные кислоты, пригодные для обработки диоксида титана, могут быть фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная и фосфорная кислоты. Диапазон концентраций кислоты, используемой для обработки водной суспензии диоксида титана, может изменяться в пределах от 0.00001 до 15 моль/литр.
В качестве предшественников металлических частиц могут быть использованы неорганические соединения металлов (платина, палладий, золото, серебро), растворимые в воде или в воде, содержащей вышеуказанные минеральные кислоты. Массовое содержание металлических частиц в приготовленном катализаторе должно находиться в пределах 0.01-10 мас.%.
Приготовление катализатора осуществляют тремя вариантами способа.
Вариант 1. Первая стадия (обработка кислотой).
В сосуде готовят водную суспензию порошка исходного диоксида титана (кристаллическая модификация анатаза или рутила, удельная поверхность 10-400 м 2/г) в водном растворе минеральной кислоты одного или нескольких видов. Суммарную начальную концентрацию кислот в растворе варьируют в диапазоне 0.00001-15 моль/литр. Соотношение массы катализатора (в граммах) к объему суспензии (в миллилитрах) может изменяться в пределах от 1:100 до 1:1. Далее сосуд с суспензией термостатируют при температуре от 25 до 100°С в течение 0.5-20 ч.
Далее диоксид титана отделяют от раствора центрифугированием, или фильтрованием, или декантацией и используют во второй стадии или производят дополнительную обработку, состоящую в следующем. Сосуд с суспензией дополнительно выдерживают при комнатной температуре в течение 0.1-100 ч. Отмывку порошка производят либо многократным центрифугированием, либо многократной декантацией, либо многократным фильтрованием. Во всех случаях критерием достаточной степени отмывки является электропроводность промывочной воды, которая должна оказаться близкой к электропроводности исходной воды. Отмытый таким образом диоксид титана высушивают на воздухе при температуре 50-200°С. Дополнительная обработка приводит к увеличению каталитической активности диоксида титана. Далее полученный диоксид титана используют во второй стадии.
Вторая стадия (нанесение металлов). В водную суспензию диоксида титана, обработанного по методу, описанному в первой стадии, вводят водный раствор одного или нескольких неорганических соединений металлов (Pt, Pd, Au, Ag) с тем, чтобы массовое содержание металлических частиц после восстановления в катализаторе было в диапазоне 0.01-10 маc.%. Водный раствор неорганических соединений (Pt, Pd, Au, Ag) может содержать минеральные кислоты (HF, HCl, H2 SO4, НСlO4, НNО3, Н3 РO4) для увеличения их растворимости. Далее производят восстановление до металлического состояния избытком восстановителя. В качестве восстановителя можно использовать, например, формальдегид, гипофосфит натрия, борогидрид натрия и гидразин. Количество вводимого восстановителя может достигать двадцатикратного избытка по отношению к количеству введенного предшественника при расчете на полное восстановление до металлического состояния. Восстановление производят в течение 0.01-10 ч при температуре 20-100°С. Полученный катализатор в дальнейшем можно отделить от раствора и высушить на воздухе при температуре 50-200°С или произвести дополнительную отмывку способом многократного центрифугирования, декантации или фильтрования. Во всех случаях критерием достаточной степени отмывки является электропроводность промывочной воды, которая должна оказаться близкой к электропроводности исходной воды. Отмытый таким образом диоксид титана высушивают на воздухе при температуре 50-200°С.
Вариант 2. Первая стадия (нанесение металлов).
В водную суспензию диоксида титана (кристаллическая модификация анатаза или рутила, удельная поверхность 10-400 м 2/г) вводят водный раствора одного или нескольких неорганических соединений металлов (Pt, Pd, Au, Ag) с тем, чтобы массовое содержание металлических частиц после восстановления в катализаторе было в диапазоне 0.01-10 мас.%. Водный раствор неорганических соединений (Pt, Pd, Au, Ag) может содержать минеральные кислоты (HF, HCl, H2SO4, HClO4 , НNO3, Н3РO4) для увеличения их растворимости. Далее производят восстановление до металлического состояния избытком восстановителя. В качестве восстановителя можно использовать, например, формальдегид, гипофосфит натрия, борогидрид натрия и гидразин. Количество вводимого восстановителя может достигать двадцатикратного избытка по отношению к количеству введенного предшественника при расчете на полное восстановление до металлического состояния. Восстановление производят в течение 0.01-10 часов при температуре 20-100°С. Полученный катализатор в дальнейшем можно отделить от раствора и использовать во второй стадии или высушить на воздухе при температуре 50-200°С и использовать во второй стадии, или произвести дополнительную отмывку способом многократного центрифугирования, декантации или фильтрования. Во всех случаях критерием достаточной степени отмывки является электропроводность промывочной воды, которая должна оказаться близкой к электропроводности исходной воды. Отмытый таким образом диоксид титана высушивают на воздухе при температуре 50-200°С и используют во второй стадии.
Вторая стадия (обработка кислотой). В сосуде готовят водную суспензию диоксида титана, полученного в первой стадии, в водном растворе одной или нескольких минеральных кислот. Суммарная начальная концентрация кислот в растворе может варьироваться в диапазоне 0.00001-15 моль/литр. Соотношение массы катализатора (в граммах) к объему суспензии (в миллилитрах) может изменяться в пределах от 1:100 до 1:1. Далее сосуд с суспензией термостатируют при температуре от 25 до 100°С в течение 0.5-20 ч.
Далее диоксид титана можно отделить от раствора центрифугированием, или фильтрованием, или декантацией и высушить на воздухе при температуре 50-200°С или произвести дополнительную обработку, состоящую в следующем. Сосуд с суспензией дополнительно выдерживают при комнатной температуре в течение 0.1-100 ч. Отмывку порошка производят либо многократным центрифугированием, либо многократной декантацией, либо многократным фильтрованием. Во всех случаях критерием достаточной степени отмывки является электропроводность промывочной воды, которая должна оказаться близкой к электропроводности исходной воды. Отмытый таким образом диоксид титана высушивают на воздухе при температуре 50-200°С. Дополнительная обработка приводит к увеличению каталитической активности диоксида титана.
Вариант 3. Одновременная обработка кислотой и нанесение металлов.
В сосуде готовят водную суспензию порошка исходного диоксида титана (кристаллическая модификация анатаза или рутила, удельная поверхность 10-400 м2/г) в водном растворе одной или нескольких минеральных кислот. Суммарная начальная концентрация кислот в растворе может варьироваться в диапазоне 0.00001-15 моль/литр. Соотношение массы катализатора (в граммах) к объему суспензии (в миллилитрах) может изменяться в пределах от 1:100 до 2:1. Далее сосуд с суспензией термостатируют при температуре от 25 до 100°С в течение 0.1-20 ч.
В приготовленную водную суспензию диоксида титана вводят водный раствор одного или нескольких неорганического соединения металлов (Pt, Pd, Au, Ag) с тем, чтобы массовое содержание металлических частиц после восстановления в катализаторе было в диапазоне 0.01-10 мас.%. Водный раствор неорганических соединений (Pt, Pd, Au, Ag) может содержать минеральные кислоты (HF, HCl, H2SO4 , НСlO4, HNO3, Н3РO 4) в суммарной концентрации 0.00001-15 моль/литр для увеличения их растворимости. Далее производят восстановление до металлического состояния избытком восстановителя. В качестве восстановителя можно использовать, например, формальдегид, гипофосфит натрия, борогидрид натрия и гидразин. Количество вводимого восстановителя может достигать двадцатикратного избытка по отношению к количеству введенного предшественника при расчете на полное восстановление до металлического состояния. Восстановление производят в течение 0.01-10 ч при температуре 20-100°С. Полученный катализатор в дальнейшем можно отделить от раствора и высушить на воздухе при температуре 50-200°С или произвести дополнительную отмывку способом многократного центрифугирования, декантации или фильтрования. Во всех случаях критерием достаточной степени отмывки является электропроводность промывочной воды, которая должна оказаться близкой к электропроводности исходной воды. Отмытый таким образом диоксид титана высушивают на воздухе при температуре 50-200°С.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. (Образец А)
Стадия 1. Обработка кислотой.
В круглодонной колбе готовят водную суспензию 2 г порошка диоксида титана (Hombikat UV-100 Sahtleben Chemie, кристаллическая модификация анатаз, удельная поверхность 350 м2/г) в 50 мл раствора серной кислоты концентрации 1 моль/литр. Далее колбу с суспензией термостатируют при температуре 60°С в течение 2 ч. При этом суспензию в колбе перемешивают. Далее колбу с суспензией выдерживают при комнатной температуре в течение 12 ч. Отмывку порошка производят 7-кратным центрифугированием. Затем образец диоксида титана высушивают в течение 2 ч при температуре 120°С.
Стадия 2. Нанесение металлической платины.
Из 1 г порошка диоксида титана, приготовленного, как описано в первой стадии (пример 1), готовят водную суспензию в 10 мл дистиллированной воды. В суспензию добавляют 0,04 мл 0.257 М раствора H2PtCl6 в 0.1 М НСl. Восстановление до металлической платины проводят свежеприготовленным водным раствором борогидрида натрия в количестве 1 мл (концентрация 120 мг/100 мл). После однократного центрифугирования мокрый осадок сушат при температуре 120°С в течение 2 ч. Содержание платины в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.195 маc.%.
Пример 2. (Образец В)
Из 1 грамма диоксида титана, приготовленного, как описано в примере 1 (стадия 1), готовят водную суспензию в 10 мл дистиллированной воды. В суспензию добавляют 15.4 мг хлорида золота (III) (АuСl3), предварительно растворенного в 1 мл водного раствора НС1 концентрации 0.1 моль/литр. Восстановление до металлического золота проводят свежеприготовленным водным раствором борогидрида натрия в количестве 1 мл (концентрация 8 мг/мл). После однократного центрифугирования мокрый осадок сушат при температуре 120°С в течение 2 ч. Содержание золота в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.95 маc.%.
Пример 3. (Образец С)
Стадия 1. Нанесение металлической платины.
Из 2 г порошка диоксида титана (Hombikat UV-100 Sahtleben Chemie, кристаллическая модификация анатаз, удельная поверхность 350 м2/г) готовят водную суспензию в 10 мл дистиллированной воды. В суспензию добавляют 0.08 мл 0.257 М раствора H2PtCl6 в 0,1 М НСl. Восстановление до металлической платины проводят свежеприготовленным водным раствором борогидрида натрия в количестве 2 мл (концентрация 120 мг/100 мл). После однократного центрифугирования мокрый осадок сушат при температуре 120°С в течение 2 ч.
Стадия 2. Обработка кислотой.
В круглодонной колбе готовят водную суспензию 1 г порошка диоксида титана, приготовленного, как описано в первой стадии (пример 2), в 50 мл раствора серной кислоты концентрации 1 моль/литр. Далее колбу с суспензией термостатируют при температуре 60°С в течение 2 ч. При этом суспензию в колбе перемешивают. Далее колбу с суспензией выдерживают при комнатной температуре в течение 12 ч. Отмывку порошка производят 7-кратным центрифугированием. Затем образец диоксида титана высушивают в течение 2 ч при температуре 120°С. Содержание платины в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.187 мас.%.
Пример 4. (Образец D)
Готовят суспензию 100 г TiO2 (Hombikat UV-100 Sahtleben Chemie, кристаллическая модификация анатаз, удельная поверхность 350 м2/г) в 500 мл водного раствора серной кислоты с концентрацией 5х10-3 моль/литр. Суспензию перемешивают в течение 20 мин. В суспензию добавляют 4 мл 0.257 М раствора Н2 РtСl6 в 0.1 М НСl. Восстановление до металлической платины проводят свежеприготовленным водным раствором борогидрида натрия в количестве 10 мл (концентрация 120 мг/100 мл). После однократного центрифугирования мокрый осадок сушат при температуре 120°С в течение 2 ч. Содержание платины в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.202 мас.%.
Сравнительный пример 1. (Образец Е)
Образец готовят по способу, описанному в примере 1 (стадия 1).
Сравнительный пример 2. (Образец F)
Образец готовят по способу, описанному в примере 3 (стадия 1). Содержание платины в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.191 маc.%.
Пример 5. (Образец G)
2 грамма диоксида титана Degussa P25 (кристаллическая модификация смесь 80% анатаза и 20% рутила, удельная поверхность 50 м2 /г) обрабатывают по способу, описанному в примере 1. Содержание платины в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.180 мас.%.
Сравнительный пример 3. (Образец Н)
2 грамма диоксида титана Degussa P25 (кристаллическая модификация смесь 80% анатаза и 20% рутила, удельная поверхность 50 м2 /г) обрабатывают по способу, описанному в примере 1 (стадия 1).
Пример 6. (Образец I)
Стадия 1. Нанесение смеси металлов платины и палладия.
Из 3 г порошка диоксида титана (Hombikat UV 100 Sahtleben Chemie, кристаллическая модификация анатаз, удельная поверхность 350 м2/г) готовят водную суспензию в 15 мл дистиллированной воды. В суспензию добавляют 0.77 мл 0.1 М раствора Н2РtСl6 в 0.1 М НСl и 0.85 мл 0.1 М раствора PdCl2 в 0.05 М НСl. Восстановление до металлов проводят свежеприготовленньм водным раствором борогидрида натрия в количестве 2 мл (концентрация 27 мг/5 мл). После двукратного центрифугирования мокрый осадок сушат при температуре 120°С в течение 2 часов.
Стадия 2. Обработка кислотой.
Обработку проводят по способу, описанному в примере 3 (стадия 2), с тем отличием, что концентрация водного раствора серной кислоты 4 моль/литр. Содержание платины и палладия в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.45 и 0.51 мас.% соответственно.
Сравнительный пример 4 (Образец J)
Образец готовят по способу, описанному в примере 6 (стадия 1). Содержание платины и палладия в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.49 и 0.53 мас.% соответственно.
Фотокаталитическая активность образцов A-J, приготовленных по способам в вышеописанных примерах и сравнительных примерах, определена в реакции фотокаталитического окисления паров ацетона в лабораторной проточно-циркуляционной установке. Для испытаний 0.02 г образца наносят на стеклянную пластинку из водной суспензии с образованием пленки образца с геометрической площадью 3 см2. Пластинку помещают в кварцевый реактор с кварцевым оптическим окном и включают подачу исходной реакционной смеси. Температура реактора 40°С, в состав исходной реакционной смеси входят воздух, очищенный от СО2, вода (0.4 объемных %), ацетон (0.05 объемных %). Освещение образца проводят ксеноновой лампой, излучение который пропускают через интерференционный светофильтр с максимумом пропускания 334 нм. Интенсивность облучения 0,005 Вт/см2. Измеряют скорость окисления ацетона в стационарных условиях, а затем рассчитывают квантовую эффективность окисления паров ацетона. Из таблицы 1 видно, что образцы диоксида титана подвергавшиеся как обработке кислотой, так и нанесению частиц металла обладают большей фотокаталитической активностью. Кроме того, видно, что самым активным является образец содержащий одновременно металлические платину и палладий и обработанный кислотой (образец I).
Образцы А, Е и I испытывают также в реакции фотокаталитического окисления диметилметилфосфоната (СН3О)2 Р(O)СН3 в водном растворе. Испытания проводят следующим образом. В химическом стакане объемом 200 мл готовят водную суспензию каждого образца в концентрации 100 мг образца на 1 литр воды. Объем суспензии 100 мл. В суспензию вводят 10 мкл диметилметилфосфоната (ALDRICH, 97%). Суспензию перемешивают на магнитной мешалке. Облучение суспензии проводят ксеноновой лампой, излучение которой пропускают через интерференционный светофильтр с максимумом пропускания 334 нм. Интенсивность облучения 0.005 Вт/см2. Контроль над реакцией проводят путем периодического измерения концентрации общего органического углерода (ООУ) на приборе Shimadzu TOC-V. Измеряют время, за которое концентрация ООУ уменьшается на 95%. Далее вычисляют квантовую эффективность для каждого образца. Результаты приведены в таблице 2.
Из представленных данных видно, что и в водных растворах фотокаталитическая активность образцов диоксида титана, подвергшихся как обработке кислотой, так и нанесению частиц металла, выше.
Пример 7. (Образец К)
Стадия 1. Нанесение металла.
В химическом стакане на 50 мл готовят суспензию 2 г ТiO 2 (Hombikat UV-100 Sahtleben Chemie, кристаллическая модификация анатаз, удельная поверхность 350 м2/г) в 30 мл дистиллированной воды. В суспензию в течение 5 мин вводят 0.94 мл 0.1 М раствора PdCl2 в 0,05 НСl. Восстановление производят в течение 1 ч водным раствором борогидрида натрия (1 мг/мл) в количестве 5.3 мл (трехкратный избыток восстановителя). Отмывание осадка производят четырехкратным центрифугированием. После отмывки мокрый осадок сушат при температуре 70-80°С в течение 12 ч.
Стадия 2. Обработка кислотой.
Образец обрабатывают по способу, описанному в примере 3 (стадия 2). Содержание палладия в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 0.91 маc.%.
Сравнительный пример 5. (Образец L)
Образец готовят по способу, описанному в примере 7 (стадия 1). Содержание палладия в образце по данным рентгенофлюоресцентного анализа 1.03 мас.%.
Каталитическую активность образцов К и L, приготовленных по способам, описанным в примере 7 и сравнительном примере 5 соответственно, определяют в реакции термического окисления монооксида углерода в термостатируемом статическом реакторе. Для испытаний 0.02 г образца наносят на стеклянную пластинку из водной суспензии с образованием пленки образца с геометрической площадью 3 см 2. Пластинку помещают в реактор объемом 0.44 литра, нагретый до температуры 80°С. В реактор вводят монооксид углерода с тем, чтобы начальная концентрация его была равна 0.12 об.%. Далее, на газовом хроматографе анализируют количество накопившегося СO2 (продукт окисления) в зависимости от времени. Из кинетических кривых рассчитывают истинную гетерогенную константу скорости окисления СО. Данные для образцов К и L представлены в таблице 3. Из этих данных видно, что образец К, дополнительно подвергшийся обработке серной кислотой, более чем в три раза активнее образца G.
Как видно из приведенных примеров и таблиц, катализатор, полученный предлагаемым способом, позволяет значительно повысить фотокаталитическую активность диоксида титана в процессе окисления ацетона, а также позволяет термически окислять СО с высокой эффективностью.
Формула изобретения
1. Способ приготовления катализатора на основе диоксида титана для фотокаталитической очистки воздуха и воды или термокаталитической очистки воздуха, включающий стадию обработки диоксида титана минеральной кислотой с последующим термостатированием, отделением обработанного осадка диоксида титана, отмывкой и сушкой, отличающийся тем, что после обработки водной суспензии диоксида титана раствором минеральной кислоты проводят нанесение частиц металла, выбранного из ряда платина, палладий, золото, серебро или их любая смесь, из раствора предшественника частиц металла с последующим восстановлением и сушкой.
2. Способ по п.1, отличающийся, тем что используют диоксид титана с кристаллической структурой анатаза и/или рутила.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что минеральную кислоту выбирают из ряда фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная или их любая смесь.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что суммарная начальная концентрация кислоты в водной суспензии диоксида титана может быть в диапазоне 0,00001-15 моль/л.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в качестве предшественника частиц металла используют неорганическое соединение металла.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве растворителя для неорганического соединения металла используют воду или водный раствор минеральной кислоты, такой, как фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что содержание частиц металла или смеси металлов в диоксиде титана составляет 0,01-10,0 мас.%.
8. Способ приготовления катализатора на основе диоксида титана для фотокаталитической очистки воздуха и воды или термокаталитической очистки воздуха, включающий стадию обработки минеральной кислотой с последующим термостатированием, отделением обработанного осадка диоксида титана, отмывкой и сушкой, отличающийся тем, что вначале на диоксид титана в виде водной суспензии проводят нанесение частиц металла, выбранного из ряда платина, палладий, золото, серебро или их любая смесь, из раствора предшественника частиц металла с последующим восстановлением и сушкой, а затем проводят обработку раствором минеральной кислоты.
9. Способ по п.8, отличающийся, тем что используют диоксид титана с кристаллической структурой анатаза и/или рутила.
10. Способ по пп.8-9, отличающийся тем, что минеральную кислоту выбирают из ряда фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная или их любая смесь.
11. Способ по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что суммарная начальная концентрация кислоты в водной суспензии диоксида титана может быть в диапазоне 0,00001-15 моль/л.
12. Способ по любому из пп.8-11, отличающийся тем, что в качестве предшественника частиц металла используют неорганическое соединение металла.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве растворителя для неорганического соединения металла используют воду или водный раствор минеральной кислоты, такой, как фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная.
14. Способ по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что содержание частиц металла или смеси металлов в диоксиде титана составляет 0,01-10,0 мас.%.
15. Способ приготовления катализатора на основе диоксида титана для фотокаталитической очистки воздуха и воды или термокаталитической очистки воздуха, включающий стадию обработки минеральной кислотой, отличающийся тем, что водную суспензию диоксида титана обрабатывают раствором минеральной кислоты и одновременно в этом растворе проводят нанесение частиц металла, выбранного из ряда платина, палладий, золото, серебро или их любая смесь, из раствора предшественника частиц металла с последующим восстановлением, отделением осадка и сушкой.
16. Способ по п.15, отличающийся, тем что используют диоксид титана с кристаллической структурой анатаза и/или рутила.
17. Способ по пп.15 и 16, отличающийся тем, что минеральную кислоту выбирают из ряда фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная или их любая смесь.
18. Способ по любому из пп.15-17, отличающийся тем, что суммарная начальная концентрация кислоты в водной суспензии диоксида титана может быть в диапазоне 0,00001-15 моль/л.
19. Способ по любому из пп.15-18, отличающийся тем, что в качестве предшественника частиц металла используют неорганическое соединение металла.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве растворителя для неорганического соединения металла используют воду или водный раствор минеральной кислоты, такой, как фтороводородная, хлористоводородная, серная, хлорная, азотная, фосфорная.
21. Способ по любому из пп.15-20, отличающийся тем, что содержание частиц металла или смеси металлов в диоксиде титана составляет 0,01-10,0 мас.%.
