Page 195 - 《精细化工》2021年第9期

第 9 期 何婷婷，等: 含氮大分子吸附剂的制备及其对 Cd(Ⅱ)的吸附 ·1909·

当吸附剂中的某些官能团与重金属离子发生相
互作用时，谱图中某些特征峰的位置会发生变化，
从而判断官能团与金属离子的键合方式。当吸附剂
中氨基与金属离子发生配位络合时，氨基的吸收峰
会发生红移 [19] 。
由图 6 可以看出，吸附前吸附剂的仲胺 N—H
–1
键的伸缩振动峰（3277 cm ）和仲胺 N—H 键的弯
–1
曲振动峰（1548 cm ）均发生了红移，吸附后吸附
–1
剂的仲胺 N—H 键的伸缩振动峰红移到 3265 cm ，
–1
仲胺上 N—H 键的弯曲振动峰红移到 1530 cm 。这
说明 N-MGA 吸附剂的主要吸附原理是仲胺与金属
离子发生配位络合吸附作用。
（2）以 XPS 能谱研究吸附机理
通过测量被测样品中元素结合能的变化可以获
得元素的原子状态、周围化学环境和分子结构变化
等信息。当被测原子与电负性高的原子相连时，原
子外层电子密度的降低会增加内部电子的结合能；
反之，结合能降低。此时的“能量位移”称为化学
转移。采用 XPS 对 N-MGA 吸附金属离子的机理进
行分析，结果如图 7 所示。

a—吸附前后 N-MGA 的全谱图；b—吸附后的 Cd 3d 能谱图；c、
d—吸附前的 C 1s 和 N 1s 能谱图；e、f—吸附后的 C 1s 和 N 1s
的能谱图
图 7 N-MGA 的 XPS 谱图
Fig. 7 XPS spectra of N-MGA

图 7a 是吸附前后吸附剂的全谱对比图。由图
7a 可以看出，吸附后吸附剂谱图中出现了 Cd 3d 的
元素峰，表明 N-MGA 吸附剂成功吸附了 Cd(Ⅱ)。
图 7b 是吸附的 Cd 元素的 Cd 3d 的能谱图。在结合
能为 412.8 和 405.5 eV 处的特征峰分别对应 Cd 的
Cd 3d 3/2 和 Cd 3d 5/2 的电子状态。吸附 Cd(Ⅱ)前后吸
附剂的 C 元素谱图分别如 7c、e 所示。吸附前 C 1s
在 288.1、286.5 和 285.8 eV 处出现 3 个峰，分别是
C==N（三嗪环）、C—N 和 C—C 的峰 [21] ，吸附 Cd(Ⅱ)
后代表 C—N 和 C—C 的峰分别迁移至 286.7 和
286.0 eV 处，说明 N 原子发生配位络合后，与 N 相
连的 C 的化学环境发生改变，影响了 C 的结合能。
吸附 Cd(Ⅱ)前后吸附剂的 N 元素谱图分别如图 7d、
f 所示。吸附前 N 1s 分别在 399.6 和 398.7 eV 处出