Procédé de préparation d'un élément catalyseur
pour la décomposition de fluides
L'invention se rapporte à la préparation d'éléments catalyseurs pour la décomposition de fluides, dans lesquels la substance catalytique est l'argent, et comprenant un revêtement d'argent sur un corps métallique de support ou base, tel qu'une toile métallique (désigné ci-après comme corps de support).
De tels éléments catalyseurs servent notamment à la décomposition du peroxyde d'hydrogène employé avec un combustible dans un moteur à réaction. Le corps de support est de préférence sous la forme d'une feuille de métal perforée ou d'une toile de métal tissée, ou encore d'une masse de filaments de métal du genre désigné quelquefois comme laine de métal.
Le but de l'invention est de fournir un élément catalyseur du genre sus-indiqué qui tende non seulement à avoir une action catalytique améliorée sur le fluide considéré, par exemple le peroxyde d'hydrogène, mais encore à avoir cette action à un fort degré presqu'au moment même où le fluide est amené en contact avec lui, en réduisant ou éliminant ainsi la période de retard souvent constatée entre le premier contact du fluide avec l'élément catalyseur, et le commencement de l'action catalytique.
L'invention a pour objet un procédé de préparation d'un élément catalyseur du genre ci-dessus indiqué, caractérisé en ce qu'on revêt avec de l'argent un corps métallique de support tel qu'une toile ou autre de cuivre, nickel, ou autre métal, d'une manière telle qu'il y ait dans l'argent des interstices à travers lesquels un liquide dans lequel l'élément ainsi revêtu est immergé, puisse atteindre des parties du corps de support, et on traite l'élément ainsi revêtu par une solution aqueuse d'ammoniaque dans laquelle de l'oxyde d'argent a été dissous et dont la concentration en argent est telle qu'il y a suffisamment d'ions d'argent dans la solution pour remplacer tous les ions du métal du corps de support qui passent en solution.
De préférence le corps de support est en cuivre ou nickel, le cuivre convenant le mieux.
L'oxyde d'argent peut être dissous dans la solution aqueuse d'ammoniaque avant d'immerger dans celle-ci le corps de support revêtu; cependant dans un mode préféré d'exécution de l'invention, le corps de support est revêtu d'argent, l'élément revêtu est alors soumis à un traitement anodique de façon qu'il se forme de l'oxyde d'argent à la surface de l'argent, puis l'élément est traité dans une solution aqueuse d'ammoniaque; l'oxyde d'argent de la surface de l'argent se dissout dans cette dernière en fournissant la teneur en argent appropriée à la solution aqueuse d'ammoniaque.
Quand on opère de cette façon en employant un corps de support en cuivre, le traitement anodique transforme les surfaces de l'argent et du cuivre qui y sont exposées en oxyde d'argent et oxyde de; cuivre respectivement, et, à ce que l'on pense, lorsque l'éle-' ment est alors immergé dans l'ammoniaque, il se produit la dissolution de ces deux oxydes en donnant une solution contenant de l'argent et du cuivre sous forme d'amines complexes, puis, la surface du cuivre étant exposée à cette solution, il se forme par immersion un dépôt d'argent sur les surfaces de cuivre exposées, par remplacement avec de l'argent de la solution. On a constaté, de plus, que le dépôt d'argent, à l'examen microscopique, est arborescent et présente, de ce fait, une grande surface par rapport à ses dimensions.
L'argent est avantageusement appliqué sur le corps de support par pulvérisation à chaud. On décrira ciaprès un exemple complet de fabrication d'un tel élément catalyseur, dans lequel le corps de support est sous la forme d'un tissu de cuivre. Le processus comporte les opérations suivantes:
1) On soumet le tissu de cuivre à une action
abrasive douce, par exemple par soufflage de
sable, en employant du sable broyé de degré
trente (c'est-à-dire du sable broyé conforme
ment à la British Standard Specification
No B. S. 2451, dont les dimensions des par
ticules sont telles qu'au moins 88 o/o passe
par un crible à mailles d'environ 0,6 mm, et
au moins 88 O/o est retenu par un crible à
mailles ayant des dimensions de 0,3 mm).
2) On immerge la toile soumise à l'abrasion,
d'une manière connue, dans un liquide de
dégraissage, tel que le tétrachlorure de car
bone.
3) On dégraisse encore la toile dans la vapeur
chaude d'un solvant des graisses, en prenant
soin qu'elle ne puisse être contaminée subsé
quemment par une matière étrangère quel
conque.
4) On projette une couche d'argent pas trop
épaisse par pulvérisation à chaud sur la toile
ainsi dégraissée. Un revêtement ainsi formé
présente des interstices tels qui si l'on
immerge l'élément ainsi revêtu dans un
liquide, ce dernier traverse les interstices et
atteint des parties du support.
5) On soumet la toile argentée à un traitement
anodique dans une solution d'un carbonate
alcalin.
6) On lave la toile ayant subi ce traitement.
7) On immerge la toile lavée, pendant 24 heu
res, dans une solution aqueuse d'environ
10 O/o en poids d'ammoniaque.
8) On lave la toile traitée à l'ammoniaque dans
de l'eau distillée et on la sèche.
La toile est alors prête à l'emploi dans un moteur à réaction ou autre appareil, comme élément catalyseur pour la décomposition du peroxyde d'hydrogène, et l'on a constaté qu'elle assure une activité catalytique satisfaisante de façon sensiblement immédiate dès le contact du peroxyde d'hydrogène avec la toile.
On a proposé jusqu'à présent de soumettre les éléments catalyseurs du genre en question à l'action de peroxyde d'hydrogène pendant une courte période avant leur assemblage dans un moteur à réaction ou semblable dans lequel ils doivent être employés, afin d'assurer dans la mesure du possible leur action catalytique immédiate requise sur le peroxyde d'hydrogène, dès que le moteur doit être mis en marche; la présente invention rend superflue cette activation des éléments catalyseurs par exposition au peroxyde d'hydrogène.
On a trouvé aussi que les éléments catalyseurs fabriqués d'après le procédé suivant l'invention tendent à conserver leur action catalytique pendant des périodes d'emmagasinage plus longues que les éléments catalyseurs n'ayant pas été préparés de cette façon.