蘇揚(yáng)帆 李夢娟,2 李艷艷 葛明橋,2#

(1.江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))，江蘇 無錫 214122)

CuO/γ-Al2O3催化雙氧水處理聚乙烯醇廢水的研究*

蘇揚(yáng)帆1李夢娟1,2李艷艷1葛明橋1,2#

(1.江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué))，江蘇 無錫 214122)

采用浸漬—煅燒法制備CuO/γ-Al2O3催化劑，并用其催化雙氧水處理聚乙烯醇(PVA)廢水，對比了不同煅燒溫度下CuO/γ-Al2O3的催化性能以及催化劑投加量、雙氧水投加量、PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)對PVA去除率的影響。結(jié)果表明，煅燒溫度為450 ℃時(shí)得到的CuO/γ-Al2O3催化性能最好，增加CuO/γ-Al2O3和雙氧水的投加量均有助于降低PVA降解產(chǎn)物黏均分子量，而PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量越高。當(dāng)PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%，雙氧水投加量為60 mL/L，CuO/γ-Al2O3投加量為1.0 g/L，反應(yīng)溫度為60 ℃，溶液初始pH=3時(shí)，反應(yīng)2 h后PVA去除率達(dá)90%以上，PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量從100 773降至3 194，下降了近97%，CuO/γ-Al2O3的催化性能隨著重復(fù)使用次數(shù)的增加有一定下降。

CuO/γ-Al2O3催化氧化 降解 聚乙烯醇 重復(fù)利用性

聚乙烯醇(PVA)常用做工業(yè)漿料、乳化劑及黏合劑，還可以通過化學(xué)和物理改性的方法(如共聚改性、共混改性等)制成更具優(yōu)良性能的包裝材料(如農(nóng)業(yè)用塑料薄膜)、阻隔材料、黏合材料等[1-2]。隨著材料制備技術(shù)的不斷發(fā)展，PVA的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬[3]。

PVA污染物大致可分為3類[4-6]：第1類為PVA廢水，主要來自于含PVA聚合助劑、織物和造紙漿料、建筑涂料以及涂層和黏合劑等的生產(chǎn)或使用；第2類為PVA改性塑料包裝材料以及泡沫材料，此類污染物不僅含有PVA，還含有復(fù)配增塑劑及其他高分子物質(zhì)，在土壤中可實(shí)現(xiàn)緩慢的生物自然降解；第3類為PVA廢棄紡織產(chǎn)品，主要包括維綸纖維、紗線以及面料等，此類污染物雖然可以回收再利用，但處理成本較大。上述3類PVA污染物中環(huán)境危害最大的是PVA廢水，PVA廢水具有一定黏度，水量大，有機(jī)污染物成分復(fù)雜，如不經(jīng)處理直接進(jìn)入自然界，會(huì)影響水體的感觀性能和自凈循環(huán)性能，污染物逐漸累積后，還將加快重金屬遷移速度導(dǎo)致更嚴(yán)重的環(huán)境問題[7-8]。

有報(bào)道指出，Cu+催化雙氧水產(chǎn)生·OH的反應(yīng)速率可達(dá)到4.1×103mol/(L·s)，大于Fe2+催化雙氧水產(chǎn)生·OH的反應(yīng)速率76 mol/(L·s)，而雙氧水和Cu2+發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生Cu+的反應(yīng)速率也高于H2O2/Fe2+/Fe3+還原反應(yīng)體系的反應(yīng)速率。此外，銅與金、銀等稀有金屬催化劑相比價(jià)格低廉，具有商業(yè)化的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢[9-11]。若將銅負(fù)載到Al2O3、沸石等載體上，固定銅金屬活性組分，加大催化劑比表面積，可進(jìn)一步提高催化劑的催化效率，擴(kuò)大催化劑的應(yīng)用范圍。銅負(fù)載復(fù)合催化劑不僅可用于燃煤廢氣、汽車尾氣的脫硫脫硝[12-14]、氨氣等氣體污染物的去除[15]、石油烯烴的催化氧化[16]，還可作為非均相類Fenton反應(yīng)的催化劑用于氧化降解各類有機(jī)污染廢水[17-18]。

本研究采用浸漬—煅燒法制備了負(fù)載CuO的活性氧化鋁(γ-Al2O3)納米顆粒CuO/γ-Al2O3，并通過多種手段分析了γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3在晶型、微觀形貌等方面的變化。同時(shí)從PVA去除率以及降解產(chǎn)物黏均分子量兩方面考查了煅燒溫度、雙氧水投加量、PVA初始濃度等因素對CuO/γ-Al2O3催化雙氧水氧化降解PVA的效果。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

針織PVA面料，聚合度1 750，醇解度99%，將針織PVA面料按照一定配比加入定量去離子水中加熱至95 ℃，攪拌至完全溶解，得到具有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PVA溶液，自然冷卻至室溫備用；γ-Al2O3粒徑20 nm；CuSO4·5H2O、硼酸、碘、碘化鉀、濃鹽酸均為分析純；雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。

Quanta F250型場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡(SEM，美國FEI公司)；Genesis XM系列X射線能譜(EDS)儀(美國EDAX公司)；UV-2600型分光光度計(jì)(日本島津公司)；D8 Advance粉晶X射線衍射(XRD)儀(德國布魯克公司)；Nicolet iS10傅立葉紅外光譜(FT-IR)儀(美國賽默飛公司)；Waters 2545高效凝膠滲透色譜(HPGPC)儀(美國沃特斯公司)。

1.2 CuO/γ-Al2O3的制備

準(zhǔn)確稱取5 g γ-Al2O3粉末，加入到250 mL摩爾濃度為0.25 mol/L的CuSO4溶液中，室溫條件下攪拌24 h，對上述混合溶液抽濾，用去離子水洗滌過濾后得到的固體物質(zhì)，經(jīng)110 ℃真空干燥4 h后用瑪瑙研缽對得到的塊狀催化劑前驅(qū)體進(jìn)行充分研磨，馬弗爐煅燒，馬弗爐升溫速率10 ℃/min，煅燒時(shí)間3 h，煅燒溫度控制在350～600 ℃，煅燒氛圍為空氣，煅燒結(jié)束后待溫度降至室溫后得到外觀呈淡灰色粉末狀CuO/γ-Al2O3。

1.3 表征方法

XRD：測試電壓40 kV，電流40 MA，步長0.02°，掃描角度從10°～90°。FT-IR:KBr壓片法，掃面范圍4 000～5 000 cm-1，掃描次數(shù)64次。SEM：對γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3表面噴以金粉，在5.00 kV加速電壓下，將樣品放大40 000倍，觀察γ-Al2O3、CuO/γ-Al2O3微觀形貌，并用EDS儀檢測樣品表面的元素組成。

1.4 PVA標(biāo)準(zhǔn)曲線

由于PVA與碘及硼酸混合后生成的綠色絡(luò)合物在670 nm處有明顯吸收峰[19]，為此依次移取0～1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PVA標(biāo)準(zhǔn)溶液至10 mL的離心管中，分別加入0.20 mL碘-碘化鉀混合液和1.00 mL硼酸溶液，隨后均勻稀釋至5 mL，搖勻后靜置5～10 min，用1 cm比色皿在紫外分光度計(jì)670 nm處測量一系列PVA溶液的吸光度，根據(jù)吸光度與PVA濃度的線性關(guān)系做PVA溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 CuO/γ-Al2O3表征分析

2.1.1 XRD表征分析

圖1為γ-Al2O3及不同煅燒溫度下制得CuO/γ-Al2O3的XRD譜圖。

圖1 γ-Al2O3及不同煅燒溫度下制得CuO/γ-Al2O3的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of γ-Al2O3 and CuO/γ-Al2O3 obtained at different temperature

由圖1可見，γ-Al2O3與不同煅燒溫度下制得CuO/γ-Al2O3均在2θ=33.0°、37.0°、46.0°、67.0°處存在明顯的γ-Al2O3衍射峰，表明經(jīng)過浸漬和煅燒之后，CuO的負(fù)載對γ-Al2O3的晶型并未產(chǎn)生明顯影響。負(fù)載CuO后，CuO/γ-Al2O3在2θ=37.9°、35.5°附近出現(xiàn)CuO的衍射峰，CuO的衍射峰強(qiáng)度相對較弱，較難察覺，這可能受γ-Al2O3在37.0°附近衍射峰的影響[20]，也可能是負(fù)載在γ-Al2O3表面的CuO含量過少或銅離子在浸漬攪拌過程中被均勻地吸附，從而使經(jīng)高溫煅燒生成的CuO也較均勻地負(fù)載在γ-Al2O3上面[21]，亦或是銅原子已經(jīng)嵌入到γ-Al2O3的晶格中導(dǎo)致。

2.1.2 FT-IR表征分析

圖2為γ-Al2O3及不同煅燒溫度下制得CuO/γ-Al2O3的FT-IR圖譜。

圖2 γ-Al2O3及不同煅燒溫度下制得CuO/γ-Al2O3的FT-IR圖譜Fig.2 FT-IR patterns ofγ-Al2O3 and CuO/γ-Al2O3 obtained at different temperature

由圖2可見，γ-Al2O3在3 443 cm-1處出現(xiàn)—OH的伸縮振動(dòng)峰，1 636 cm-1處出現(xiàn)H—O—H特征峰，H—O—H特征峰可能是KBr壓片制樣的過程中空氣中的水分子吸附在γ-Al2O3表面所致。而在一系列CuO/γ-Al2O3的FT-IR圖譜中，—OH伸縮振動(dòng)峰、H—O—H特征峰分別下降至3 439、1 632 cm-1，即出現(xiàn)小幅度藍(lán)移，這與LAI等[22]發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致，可能是CuO與吸附在γ-Al2O3表面的水分子發(fā)生締合造成。此外，部分CuO/γ-Al2O3樣品在1 115 cm-1處出現(xiàn)不同程度的Cu—O—Al特征峰，由CuO和γ-Al2O3的金屬化學(xué)聯(lián)合鍵產(chǎn)生[23]，該特征峰在450 ℃以上煅燒的CuO/γ-Al2O3樣品中相對明顯，說明較高的煅燒溫度可以促進(jìn)CuO與γ-Al2O3的有效聯(lián)結(jié)，有利于Cu—O—Al鍵的生成和檢測。

2.1.3 SEM/EDS的表征分析

γ-Al2O3和450 ℃制得CuO/γ-Al2O3的微觀形貌見圖3。

由圖3(a)可見，γ-Al2O3表面相對平整，遍布細(xì)小的疏松孔洞，屬于致密的多孔結(jié)構(gòu)。由圖3(b)可見，CuO/γ-Al2O3表面粗糙不平，這是由于CuO在γ-Al2O3表面堆積固化造成，因此CuO/γ-Al2O3表面更加粗糙，孔隙分布雜亂不均，大小不一。由EDS測試結(jié)果(見表1)可見，CuO/γ-Al2O3中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.24%，摩爾分?jǐn)?shù)為2.11%，說明Cu成功地負(fù)載在γ-Al2O3載體上。

圖3 γ-Al2O3和450 ℃制得的CuO/γ-Al2O3微觀形貌Fig.3 SEM images of γ-Al2O3 and CuO/γ-Al2O3 obtained at 450 ℃

表1 γ-Al2O3以及CuO/γ-Al2O3表面的元素組成對比

2.2 CuO/γ-Al2O3催化雙氧水氧化降解PVA

2.2.1 煅燒溫度對CuO/γ-Al2O3催化效果的影響

取一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的PVA溶液用0.05 mol/L稀鹽酸調(diào)節(jié)至pH為3，分別投入不同煅燒溫度下制得的CuO/γ-Al2O3，投加量均為1.0 g/L，滴入一定雙氧水使雙氧水投加量為60 mL/L，以雙氧水加入時(shí)刻為反應(yīng)起點(diǎn)，在60 ℃下攪拌2 h，反應(yīng)過程中定時(shí)取樣0.2 mL，稀釋至一定倍數(shù)后離心，取上清液測PVA濃度，考察煅燒溫度對CuO/γ-Al2O3催化效果的影響，結(jié)果見圖4。

由圖4可以看出，煅燒溫度為350～550 ℃時(shí)制得的CuO/γ-Al2O3催化效果良好，反應(yīng)終點(diǎn)PVA的去除率均在90%左右。煅燒溫度為450 ℃時(shí)得到的CuO/γ-Al2O3催化效果最佳，表現(xiàn)在反應(yīng)過程中PVA濃度下降速率最快，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA的去除率可達(dá)99%。煅燒溫度達(dá)到650 ℃時(shí)，制得的CuO/γ-Al2O3催化效果明顯下降，這可能是高溫造成催化劑顆粒的團(tuán)聚燒結(jié)，影響催化劑活性位點(diǎn)的均勻分布[24]，從而影響非均相類Fenton反應(yīng)中CuO/γ-Al2O3的催化活性。在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中使用的CuO/γ-Al2O3均為煅燒溫度為450 ℃時(shí)制得的CuO/γ-Al2O3。

圖4 煅燒溫度對CuO/γ-Al2O3催化效果的影響Fig.4 Effect of calcination temperature on the catalytic efficiency of CuO/γ-Al2O3

2.2.2 CuO/γ-Al2O3投加量對PVA降解效果的影響

取一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的PVA溶液用0.05 mol/L稀鹽酸調(diào)節(jié)至pH為3，雙氧水投加量設(shè)為60 mL/L，反應(yīng)溫度為60 ℃，調(diào)節(jié)CuO/γ-Al2O3投加量分別為0、0.5、1.0、1.5 g/L，CuO/γ-Al2O3投加量時(shí)PVA去除率的影響見圖5。由圖5可見，當(dāng)CuO/γ-Al2O3投加量從0 g/L增加到0.5 g/L時(shí)，反應(yīng)結(jié)束時(shí)PVA去除率由19%提高至40%。當(dāng)CuO/γ-Al2O3投加量為1.0 g/L以上時(shí)，反應(yīng)80 min時(shí)PVA的去除率即可達(dá)到90%。對反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的PVA溶液進(jìn)行HPGPC分析，CuO/γ-Al2O3投加量分別為0、0.5、1.0、1.5 g/L時(shí)，PVA溶液的黏均分子量從100 773分別下降到81 991、8 884、3 194、1 934，可以看出CuO/γ-Al2O3可促進(jìn)雙氧水產(chǎn)生·OH，將PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量大幅下降。當(dāng)CuO/γ-Al2O3投加量在1.0 g/L時(shí)，PVA去除率已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，但是降解產(chǎn)物的黏均分子量持續(xù)降低。CuO/γ-Al2O3投加量達(dá)到1.5 g/L時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA降解產(chǎn)物黏均分子量降至1 934，下降了99%左右。

圖5 CuO/γ-Al2O3投加量對PVA降解的影響Fig.5 Effect of CuO/γ-Al2O3 dosage on the catalytic degradation of PVA

2.2.3 雙氧水投加量對PVA降解效果的影響

取一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的PVA溶液用0.05 mol/L稀鹽酸調(diào)節(jié)至pH為3，反應(yīng)溫度為60 ℃，CuO/γ-Al2O3投加量為1.0 g/L時(shí)，調(diào)整雙氧水投加量分別為0、60、120、180、240、300 mL/L，雙氧水投加量對PVA去除效果的影響見圖6。由圖6可見，雙氧水投加量為0 mL/L時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA去除率達(dá)20%左右，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)制備的CuO/γ-Al2O3比表面積較大，對PVA溶液具有一定吸附作用，從而降低PVA濃度。雙氧水的加入可以明顯提高PVA的去除率，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA去除率均在99%以上。

圖6 雙氧水投加量對PVA降解的影響Fig.6 Effect of H2O2 dosage on the degradation of PVA

此外，由圖6可以看出，雙氧水投加量對PVA去除率影響總體不大，雙氧水投加量達(dá)到60 mL/L即能達(dá)到較好的PVA去除效果，對反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的PVA溶液進(jìn)行HPGPC分析，考察雙氧水投加量對PVA降解徹底度的影響。結(jié)果表明，雙氧水投加量分別為0、60、120、180、240、300 mL/L時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA溶液的黏均分子量分別下降至71 909、3 194、1 598、1 193、1 054、721，由此可以看出，隨著雙氧水投加量的增加，PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量持續(xù)降低。當(dāng)雙氧水投加量達(dá)到120 mL/L，PVA降解產(chǎn)物黏均分子量降低至2 000以下，證明了在CuO/γ-Al2O3催化下，雙氧水產(chǎn)生·OH可以促進(jìn)PVA大分子的深度氧化降解。

2.2.4 PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)對降解效果的影響

分別取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%的PVA溶液，用0.05 mol/L稀鹽酸調(diào)節(jié)至pH為3，反應(yīng)溫度為60 ℃，CuO/γ-Al2O3投加量為1.0 g/L時(shí)，雙氧水投加量為60 mL/L，PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)對PVA降解效果的影響見圖7。

圖7 PVA溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)對降解效果的影響Fig.7 Effect of initial mass fraction of PVA solution on the degradation of PVA

由圖7可見，總體看來，隨著PVA溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，PVA去除率明顯下降。當(dāng)PVA溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.5%以上時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA去除率在51%～70%。對反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的PVA溶液進(jìn)行HPGPC分析，PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%時(shí)，降解產(chǎn)物黏均分子量只有3 194，黏均分子量下降了97%左右；當(dāng)PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%、5.0%、7.5%時(shí)，降解產(chǎn)物黏均分子量分別降至20 882、20 941、23 063；當(dāng)PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10.0%以上時(shí)，PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量接近50 000，僅下降50%左右。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于PVA溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大會(huì)使溶液黏度變大，不利于CuO/γ-Al2O3在PVA溶液中的有效分散，PVA大量附著在CuO/γ-Al2O3表面，使其催化活性位點(diǎn)無法和雙氧水充分接觸，從而影響·OH的生成速度以及生成量。此外，隨著PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，雙氧水的投加量也需要提高，在降解工藝不變的情況下，若要達(dá)到較徹底的降解效果，PVA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該控制在2.5%以下。

2.2.5 CuO/γ-Al2O3的重復(fù)利用性

對制得的CuO/γ-Al2O3進(jìn)行重復(fù)使用，每次使用前均在馬弗爐空氣氣氛下煅燒3 h，煅燒溫度為450 ℃，CuO/γ-Al2O3催化雙氧水處理PVA溶液的反應(yīng)條件均為反應(yīng)溫度60 ℃，CuO/γ-Al2O3投加量1.0 g/L，雙氧水投加量為60 mL/L，PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%，CuO/γ-Al2O3在4次循環(huán)使用中PVA的降解效果見圖8。

圖8 CuO/γ-Al2O3 4次循環(huán)使用的效果Fig.8 Capability of CuO/γ-Al2O3 in four times

樣品使用前質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%摩爾分?jǐn)?shù)/%4次循環(huán)使用后質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%摩爾分?jǐn)?shù)/%O41.3955.8839.4152.48Al51.3741.1259.9847.32Cu6.242.110.610.20

由圖8可見，CuO/γ-Al2O3在前兩次使用過程中對PVA的去除率均在65%以上。隨著重復(fù)使用次數(shù)增加，CuO/γ-Al2O3催化效率有所降低，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)PVA去除率保持在30%～40%左右。將重復(fù)使用4次的CuO/γ-Al2O3進(jìn)行EDS分析，結(jié)果見表2。由表2可見，4次使用后的CuO/γ-Al2O3中Cu的摩爾分?jǐn)?shù)由2.11%下降到0.20%，可能是由于多次攪拌過濾以及洗滌導(dǎo)致部分CuO從γ-Al2O3載體上脫落，催化劑活性成分流失，從而對PVA的催化氧化能力下降。

3 結(jié) 論

(1) 通過浸漬—煅燒法制備了CuO/γ-Al2O3，經(jīng)XRD、FT-IR、SEM/EDS等多種方法證實(shí)了CuO在γ-Al2O3表面有效負(fù)載，整個(gè)浸漬—煅燒過程未對γ-Al2O3的晶型造成明顯的破壞，由于CuO在γ-Al2O3表面堆積，生成的CuO/γ-Al2O3表面更加粗糙。

(2) CuO/γ-Al2O3制備的適宜煅燒溫度為450 ℃，該煅燒溫度下CuO和γ-Al2O3可以生成穩(wěn)固的Al—O—Cu化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)，避免了溫度過高帶來的燒結(jié)團(tuán)聚現(xiàn)象，保證CuO/γ-Al2O3表面催化活性位點(diǎn)的均勻分布，保持疏松的介孔結(jié)構(gòu)，從而在后續(xù)反應(yīng)過程中具有較高催化活性。

(3) 提高CuO/γ-Al2O3及雙氧水的投加量可以加快PVA的去除速率，并降低PVA降解產(chǎn)物的黏均分子量，降解更徹底；PVA初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高會(huì)明顯降低PVA去除率，使降解產(chǎn)物黏均分子量過高，降解不徹底。CuO/γ-Al2O3可以重復(fù)使用，但在4次重復(fù)使用中，CuO/γ-Al2O3的催化性能逐漸下降，這可能是CuO活性組分在多次回收及使用過程中發(fā)生部分流失導(dǎo)致。

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TreatmentofpolyvinylalcoholsolutionbyhydrogenperoxidecatalyzedwithCuO/γ-Al2O3

SUYangfan1，LIMengjuan1,2，LIYanyan1，GEMingqiao1,2.

(1.CollegeofTextile&Clothing,JiangnanUniversity,WuxiJiangsu214122;2.KeyLaboratoryofEco-Textiles(JiangnanUniversity),MinistryofEducation,WuxiJiangsu214122)

CuO/γ-Al2O3nanoparticles were prepared by wet impregnation-calcination method，the obtained catalyst was used to catalyze hydrogen peroxide for the treatment of polyvinyl alcohol solution. The effect of calcination temperature on CuO/γ-Al2O3property and CuO/γ-Al2O3dosage,hydrogen peroxide dosage,initial PVA concentration on the removal efficiency of PVA were investigated. Results revealed that the CuO/γ-Al2O3nanoparticles calcinated at 450℃ exhibited the best catalytic capability. Besides,the degradation of PVA was promoted by increasing hydrogen peroxide as well as CuO/γ-Al2O3dosage， while higher initial PVA concentration going against the effective degradation,leading to a higher viscosity-average molecular weight of degradation products. In this paper,more than 90% of PVA was removed after 2 h of treatment under conditions of initial PVA concentration of 1.0%,temperature of 60 ℃,pH=3,hydrogen peroxide dosage of 60 mL/L and CuO/γ-Al2O3dosage of 1.0 g/L，average molecular weight of PVA degradation products was decreased by 97%,from 100 773 to 3 194. The nano catalyst could be recycled by filtration and calcination,but the catalytic ability was slightly decreased in four-times utilization.

CuO/γ-Al2O3; catalytic oxidation; degradation; polyvinyl alcohol; recycling ability

蘇揚(yáng)帆，女，1994年生，碩士研究生，研究方向?yàn)榧徔椆δ懿牧仙a(chǎn)廢水的處理。#

。

*中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(No.JUSRP51723B)。

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.12.004

2017-03-17)