茶树叶与根表面的XPS表征

利用X射线光电子能谱（XPS）研究了茶树叶与根的表面化学组成与结构。结果表明,茶树表面主要由C,O,N和Al等四种元素组成,在茶树叶远轴面还有少量的P和F。通过查阅标准图谱数据库、参照木材表面XPS分析结果,对茶树表面测得的C1s结合能采用曲线拟合与分峰,得到三种形态：结合能为285eV的是C1,来自C-C或C-H,代表角质、蜡质等脂类化合物;C2的结合能在286.35eV（近轴面）和286.61eV（远轴面）,是能够与氧形成单键的C-O,主要源于表面的纤维素;C3的结合能为288.04eV（近轴面）和288.09eV（远轴面）,为C═O基团标志,综合N（1s）的结合能（399～401eV）和O（1s）的分峰情况,为蛋白质的酰基标志。茶树根表面除含有与叶表面相同的C1（结合能285eV）、C2（结合能286.49eV）和C3（结合能288.78eV）所代表的角质、蜡质、纤维素和蛋白质之外,还出现了结合能为283.32eV的C5。由于其结合能低于C1,推测为茶树根表面的有机金属形态。茶树叶和根表面没有木材表面具有的羧基C4,说明根系分泌的有机酸游离存在于根表面。对茶树表面O（1s）图谱的拟合结果与C（1s）结果相吻合。计算不同C和O形态所占的比例得知,茶树叶面远轴面含氧基团多于近轴面,呈较高的氧化状态,因此远轴面化学性质较活泼;与叶相比,茶树根的角质和蜡质含量显著降低,含氧基团相对增多,因此化学性质较活泼,适于水分子和其他溶质分子通过。由于蛋白质含量为根表面〉远轴面〉近轴面,表明根表面的湿润度高于叶表面,而远轴面湿润度高于近轴面。存在于茶树表面Al的结合能均大于单质铝72.7eV,在73.50eV以上,为Al2O3形态,这将增大茶树表面的吸附作用。由于根表面Al2O3含量高于叶面,显示根具有更强的吸附能力。

完成机构：[1]安徽农业大学园艺学博士后流动站,安徽合肥230036 [2]安徽农业大学茶叶生物与生物技术重点实验室,安徽合肥230036 [3]黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041