本发明涉及一种氧化锰/氧化铝复合材料在聚乙烯醇处理方面的应用，属于废弃物处理及环境保护技术领域。
背景技术：
聚乙烯醇(PVA)，是一种被广泛应用于纺织服装、印染、造纸、化工、建筑等领域的人工合成高分子材料。含有聚乙烯醇的聚合助剂、织物和造纸浆料、建筑涂料、涂层、粘合剂等材料在生产和使用过程中所产生的废水具有一定黏度，COD值较高，水量大，有机污染物成分复杂，未经处理排放进入自然界后，将造成环境污染问题。
氧化锰是自然界中存在的所有金属氧化物中催化能力较强的一种，它们可以作为许多氧化还原反应的电子接受体。γ-Al2O3具有很好的机械性能和热稳定性，在高温条件下几乎没有损耗，而且具有很高的吸附性能，常用来做无机催化剂的载体。以γ-Al2O3为载体，在其上面负载锰系氧化物得到的氧化锰/氧化铝复合材料，其介孔结构使其具有较大的比表面积、优良的吸附性能和较好的催化作用，同时具有较高的表面活性和热稳定性，不仅可以作为良好的吸附剂协同微波法去除农药废水中的残余农药，如草甘膦废水，还可以应用于烟道燃煤废气中的汞脱除、汽车尾气中的CO和NOx的脱除、以及催化臭氧氧化气体污染物等方面。本发明选用氧化锰/氧化铝复合材料作为含聚乙烯醇废水的吸附及催化剂，可以解决现有聚乙烯醇废弃物处理技术中存在的不足。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有聚乙烯醇废弃物处理技术中存在的不足，提供一种氧化锰/氧化铝复合材料在聚乙烯醇处理方面的应用，不仅可以同步实现聚乙烯醇的吸附处理及催化降解处理，而且具有可再生、成本低、效率高，操作简便等特点。
按照本发明提供的技术方案，一种氧化锰/氧化铝复合材料在聚乙烯醇处理方面的应用，通过MnxOy/γ-Al2O3复合材料对聚乙烯醇水溶液进行吸附处理或催化降解处理。
吸附处理的具体步骤如下：制备1L质量浓度10～70g/L的聚乙烯醇水溶液，用质量浓度为0.15～0.30％稀盐酸调节溶液pH值至3～4.5，加入1～10g氧化锰/氧化铝复合材料MnxOy/γ-Al2O3，在25～80℃条件下充分搅拌2～6小时即可；吸附前后聚乙烯醇水溶液的浓度选取上清液采用Finley法进行测试。
吸附及催化降解聚乙烯醇水溶液具体步骤如下：制备1L质量浓度10～70g/L的聚乙烯醇水溶液，用质量浓度为0.15～0.30％稀盐酸调节溶液pH值至3～4.5，加入1～10g氧化锰/氧化铝复合材料MnxOy/γ-Al2O3及50～300mL的10～30％的双氧水，在25～80℃条件下充分搅拌2～6小时，同时实现聚乙烯醇的吸附及催化降解；处理前后聚乙烯醇水溶液的浓度选取上清液采用Finley法进行测试。
所述氧化锰/氧化铝复合材料制备方法如下：采用浸渍-煅烧法制备MnxOy/γ-Al2O3复合材料；在1L质量浓度为7.5g/L的MnSO4溶液中加入1～5gγ-Al2O3粉末，充分搅拌12～24小时，过滤得到固体颗粒，经90～110℃、0.08～0.09MPa条件下真空干燥2～4小时，得到干燥的块状固体，充分磨碎后，以10～20℃/min的升温速率升温至300～650℃，煅烧1～5小时，自然冷却，得到氧化锰/氧化铝复合材料MnxOy/γ-Al2O3粉末。
所述的MnxOy/γ-Al2O3复合材料，可以用于吸附处理聚乙烯醇的水溶液，对聚乙烯醇吸附率最高可达13.6％；且使用过后的MnxOy/γ-Al2O3复合材料可以经过洗涤-过滤-干燥-煅烧的步骤实现再生，经5次再生的MnxOy/γ-Al2O3复合材料对聚乙烯醇吸附率仍可达到13.1％。
所述的MnxOy/γ-Al2O3复合材料，可以同时用于吸附及催化降解聚乙烯醇的水溶液，对聚乙烯醇总处理率最高可达99.0％；且使用过后的MnxOy/γ-Al2O3复合材料可以经过洗涤-过滤-干燥-煅烧的步骤实现再生，经5次再生的MnxOy/γ-Al2O3复合材料对聚乙烯醇总处理率仍可达到98.8％。
本发明的有益效果：本发明制备的MnxOy/γ-Al2O3复合材料可以同时实现聚乙烯醇的吸附及催化降解，可用于固体聚乙烯醇及聚乙烯醇废水等废弃物的处理，具有可重复使用、方法简易、操作便捷、成本低、效率高等优点。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1聚乙烯醇水溶液的吸附
(1)MnxOy/γ-Al2O3复合材料的制备：本发明采用浸渍-煅烧法制备MnxOy/γ-Al2O3复合材料，在1L质量浓度为7.5g/L的MnSO4溶液中加入4gγ-Al2O3粉末，充分搅拌24小时，过滤得到固体颗粒，经110℃、0.08MPa真空干燥2小时，得到干燥的块状固体，充分磨碎后，以10℃/min的升温速率升温至450℃，煅烧2小时，自然冷却，得到MnxOy/γ-Al2O3复合材料粉末。
(2)MnxOy/γ-Al2O3复合材料吸附处理聚乙烯醇水溶液：制备1L质量浓度10g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀盐酸调节溶液pH值至3，加入1g Mn/γ-Al2O3复合材料，在80℃条件下充分搅拌6小时，分别取吸附前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法测试吸附前后聚乙烯醇浓度，计算得出吸附率。
采用本实施例吸附并催化降解聚乙烯醇水溶液，吸附率可达13.4％。
实施例2聚乙烯醇水溶液的吸附及催化降解
采用实施例1制备所得MnxOy/γ-Al2O3复合材料。
MnxOy/γ-Al2O3复合材料催化降解聚乙烯醇水溶液：制备1L质量浓度10g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀盐酸调节溶液pH值至3，加入1g Mn/γ-Al2O3复合材料及120mL的双氧水，在80℃条件下充分搅拌4小时，分别取处理前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法测试处理前后聚乙烯醇浓度，计算得出总处理率。
本实施例总处理率可达99.0％。
使用过后的MnxOy/γ-Al2O3复合材料可以经过洗涤-过滤-干燥-煅烧的步骤实现再生，经5次再生的MnxOy/γ-Al2O3复合材料对聚乙烯醇总处理率仍可达到98.6％。
实施例3聚乙烯醇水溶液的吸附
采用实施例1制备所得MnxOy/γ-Al2O3复合材料。
MnxOy/γ-Al2O3复合材料吸附处理聚乙烯醇水溶液：制备1L质量浓度50g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀盐酸调节溶液pH值至3，加入2g Mn/γ-Al2O3复合材料，在60℃条件下充分搅拌6小时，分别取吸附前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法测试吸附前后聚乙烯醇浓度，计算得出吸附率。
采用本实施例吸附并催化降解聚乙烯醇水溶液，吸附率可达12.9％。
实施例4聚乙烯醇水溶液的吸附及催化降解
采用实施例1制备所得MnxOy/γ-Al2O3复合材料。
MnxOy/γ-Al2O3复合材料催化降解聚乙烯醇水溶液：制备1L质量浓度50g/L的聚乙烯醇水溶液，用稀盐酸调节溶液pH值至3，加入2g Mn/γ-Al2O3复合材料及100mL的双氧水，在60℃条件下充分搅拌6小时，分别取处理前后聚乙烯醇水溶液的上清液，采用Finley法测试处理前后聚乙烯醇浓度，计算得出总处理率。
本实施例的总处理率可达97.6。
使用过后的MnxOy/γ-Al2O3复合材料可以经过洗涤-过滤-干燥-煅烧的步骤实现再生，经5次再生的MnxOy/γ-Al2O3复合材料对聚乙烯醇总处理率仍可达到97.3％。