本發明涉及一種氧化錳/氧化鋁復合材料在聚乙烯醇處理方面的應用，屬于廢棄物處理及環境保護技術領域。
背景技術：
聚乙烯醇(PVA)，是一種被廣泛應用于紡織服裝、印染、造紙、化工、建筑等領域的人工合成高分子材料。含有聚乙烯醇的聚合助劑、織物和造紙漿料、建筑涂料、涂層、粘合劑等材料在生產和使用過程中所產生的廢水具有一定黏度，COD值較高，水量大，有機污染物成分復雜，未經處理排放進入自然界后，將造成環境污染問題。
氧化錳是自然界中存在的所有金屬氧化物中催化能力較強的一種，它們可以作為許多氧化還原反應的電子接受體。γ-Al2O3具有很好的機械性能和熱穩定性，在高溫條件下幾乎沒有損耗，而且具有很高的吸附性能，常用來做無機催化劑的載體。以γ-Al2O3為載體，在其上面負載錳系氧化物得到的氧化錳/氧化鋁復合材料，其介孔結構使其具有較大的比表面積、優良的吸附性能和較好的催化作用，同時具有較高的表面活性和熱穩定性，不僅可以作為良好的吸附劑協同微波法去除農藥廢水中的殘余農藥，如草甘膦廢水，還可以應用于煙道燃煤廢氣中的汞脫除、汽車尾氣中的CO和NOx的脫除、以及催化臭氧氧化氣體污染物等方面。本發明選用氧化錳/氧化鋁復合材料作為含聚乙烯醇廢水的吸附及催化劑，可以解決現有聚乙烯醇廢棄物處理技術中存在的不足。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有聚乙烯醇廢棄物處理技術中存在的不足，提供一種氧化錳/氧化鋁復合材料在聚乙烯醇處理方面的應用，不僅可以同步實現聚乙烯醇的吸附處理及催化降解處理，而且具有可再生、成本低、效率高，操作簡便等特點。
按照本發明提供的技術方案，一種氧化錳/氧化鋁復合材料在聚乙烯醇處理方面的應用，通過MnxOy/γ-Al2O3復合材料對聚乙烯醇水溶液進行吸附處理或催化降解處理。
吸附處理的具體步驟如下：制備1L質量濃度10～70g/L的聚乙烯醇水溶液，用質量濃度為0.15～0.30％稀鹽酸調節溶液pH值至3～4.5，加入1～10g氧化錳/氧化鋁復合材料MnxOy/γ-Al2O3，在25～80℃條件下充分攪拌2～6小時即可；吸附前后聚乙烯醇水溶液的濃度選取上清液采用Finley法進行測試。
吸附及催化降解聚乙烯醇水溶液具體步驟如下：制備1L質量濃度10～70g/L的聚乙烯醇水溶液，用質量濃度為0.15～0.30％稀鹽酸調節溶液pH值至3～4.5，加入1～10g氧化錳/氧化鋁復合材料MnxOy/γ-Al2O3及50～300mL的10～30％的雙氧水，在25～80℃條件下充分攪拌2～6小時，同時實現聚乙烯醇的吸附及催化降解；處理前后聚乙烯醇水溶液的濃度選取上清液采用Finley法進行測試。
所述氧化錳/氧化鋁復合材料制備方法如下：采用浸漬-煅燒法制備MnxOy/γ-Al2O3復合材料；在1L質量濃度為7.5g/L的MnSO4溶液中加入1～5gγ-Al2O3粉末，充分攪拌12～24小時，過濾得到固體顆粒，經90～110℃、0.08～0.09MPa條件下真空干燥2～4小時，得到干燥的塊狀固體，充分磨碎后，以10～20℃/min的升溫速率升溫至300～650℃，煅燒1～5小時，自然冷卻，得到氧化錳/氧化鋁復合材料MnxOy/γ-Al2O3粉末。
所述的MnxOy/γ-Al2O3復合材料，可以用于吸附處理聚乙烯醇的水溶液，對聚乙烯醇吸附率最高可達13.6％；且使用過后的MnxOy/γ-Al2O3復合材料可以經過洗滌-過濾-干燥-煅燒的步驟實現再生，經5次再生的MnxOy/γ-Al2O3復合材料對聚乙烯醇吸附率仍可達到13.1％。
所述的MnxOy/γ-Al2O3復合材料，可以同時用于吸附及催化降解聚乙烯醇的水溶液，對聚乙烯醇總處理率最高可達99.0％；且使用過后的MnxOy/γ-Al2O3復合材料可以經過洗滌-過濾-干燥-煅燒的步驟實現再生，經5次再生的MnxOy/γ-Al2O3復合材料對聚乙烯醇總處理率仍可達到98.8％。
本發明的有益效果：本發明制備的MnxOy/γ-Al2O3復合材料可以同時實現聚乙烯醇的吸附及催化降解，可用于固體聚乙烯醇及聚乙烯醇廢水等廢棄物的處理，具有可重復使用、方法簡易、操作便捷、成本低、效率高等優點。
具體實施方式
下面結合試驗例及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。
實施例1聚乙烯醇水溶液的吸附
(1)MnxOy/γ-Al2O3復合材料的制備：本發明采用浸漬-煅燒法制備MnxOy/γ-Al2O3復合材料，在1L質量濃度為7.5g/L的MnSO4溶液中加入4gγ-Al2O3粉末，充分攪拌24小時，過濾得到固體顆粒，經110℃、0.08MPa真空干燥2小時，得到干燥的塊狀固體，充分磨碎后，以10℃/min的升溫速率升溫至450℃，煅燒2小時，自然冷卻，得到MnxOy/γ-Al2O3復合材料粉末。
(2)MnxOy/γ-Al2O3復合材料吸附處理聚乙烯醇水溶液：制備1L質量濃度10g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀鹽酸調節溶液pH值至3，加入1g Mn/γ-Al2O3復合材料，在80℃條件下充分攪拌6小時，分別取吸附前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法測試吸附前后聚乙烯醇濃度，計算得出吸附率。
采用本實施例吸附并催化降解聚乙烯醇水溶液，吸附率可達13.4％。
實施例2聚乙烯醇水溶液的吸附及催化降解
采用實施例1制備所得MnxOy/γ-Al2O3復合材料。
MnxOy/γ-Al2O3復合材料催化降解聚乙烯醇水溶液：制備1L質量濃度10g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀鹽酸調節溶液pH值至3，加入1g Mn/γ-Al2O3復合材料及120mL的雙氧水，在80℃條件下充分攪拌4小時，分別取處理前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法測試處理前后聚乙烯醇濃度，計算得出總處理率。
本實施例總處理率可達99.0％。
使用過后的MnxOy/γ-Al2O3復合材料可以經過洗滌-過濾-干燥-煅燒的步驟實現再生，經5次再生的MnxOy/γ-Al2O3復合材料對聚乙烯醇總處理率仍可達到98.6％。
實施例3聚乙烯醇水溶液的吸附
采用實施例1制備所得MnxOy/γ-Al2O3復合材料。
MnxOy/γ-Al2O3復合材料吸附處理聚乙烯醇水溶液：制備1L質量濃度50g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀鹽酸調節溶液pH值至3，加入2g Mn/γ-Al2O3復合材料，在60℃條件下充分攪拌6小時，分別取吸附前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法測試吸附前后聚乙烯醇濃度，計算得出吸附率。
采用本實施例吸附并催化降解聚乙烯醇水溶液，吸附率可達12.9％。
實施例4聚乙烯醇水溶液的吸附及催化降解
采用實施例1制備所得MnxOy/γ-Al2O3復合材料。
MnxOy/γ-Al2O3復合材料催化降解聚乙烯醇水溶液：制備1L質量濃度50g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀鹽酸調節溶液pH值至3，加入2g Mn/γ-Al2O3復合材料及100mL的雙氧水，在60℃條件下充分攪拌6小時，分別取處理前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法測試處理前后聚乙烯醇濃度，計算得出總處理率。
本實施例的總處理率可達97.6。
使用過后的MnxOy/γ-Al2O3復合材料可以經過洗滌-過濾-干燥-煅燒的步驟實現再生，經5次再生的MnxOy/γ-Al2O3復合材料對聚乙烯醇總處理率仍可達到97.3％。