铁基与铜基颜料对纸质文物的化学腐蚀降解

古籍、档案、书画、碑帖等纸质文物记录了人类社会的历史发展,是不可再生的文化遗产。然而,大量纸质文物在长期保存过程中发生了老化劣化现象,甚至造成纸质文物的永久失传。值得注意的是,部分颜料与墨水中含有的铁铜金属物种会引起纸张较为严重的腐蚀降解,使得色块或墨迹周围的纸张明显泛黄,甚至在着墨位置形成空洞。铁铜颜料引起纸质文物损害的原因复杂且多样,在其作用下纤维素高分子的反应路径与降解机理值得深入研究。本研究介绍了纸质文物中常见的铁基与铜基颜料,包括铁盐墨水、普鲁士蓝、赭石、蓝铜矿、孔雀石、醋酸铜等。总结了纸张纤维素的酸性水解、碱性降解和氧化降解反应路线,探索了金属物种作用下纸张纤维素的酸碱反应与氧化还原反应机理。其中含铁颜料的纸张纤维素主要经历芬顿(Fenton)氧化降解和酸性水解,含铜颜料腐蚀纸张纤维素的主要途径为菲林(Fehling)氧化降解和碱性降解。 本研究聚焦于铁基与铜基颜料对纸质文物腐蚀降解的化学反应机理,总结出铁铜离子参与的氧化反应是纸张纤维素加速降解的主要因素。在此基础上,提出了添加抗氧化剂以减缓氧化反应发生的纸质文物保护策略,包括预防性抗氧化剂与断链性抗氧化剂。重点介绍了络合剂配位铁铜金属离子的预防性抗氧化保护法,如使用植酸/植酸盐、溴化铵、明胶蛋白等络合剂与铁铜离子络合,以减缓氧化降解反应的发生。同时也分析了络合剂方法存在的一些问题,如植酸只能在酸性条件下使用、苯并三唑会造成颜料变色、部分抗氧化剂具有毒性等。最后,本研究针对铁基与铜基颜料腐蚀降解纸张的机理研究与保护策略提出展望。在机理研究方面,过渡金属游离态与络合态的分布情况、过渡金属引发氧化反应的条件控制、氧化降解反应与纤维素超分子结构的相互关系等仍有待研究。在保护策略方面,所选择的保护方法应当不仅可以有效减缓过渡金属对纸张的降解,而且不会对纸张纤维与颜料墨迹造成损坏。本研究从化学角度对过渡金属颜料所导致的纤维素降解演化机理提出更深刻的认识,为含有过渡金属颜料纸质文物的多方位保护提供引导和借鉴。     

应用电位活化理论研究青铜器的腐蚀与保护(二)——关于多孔氧电极的加速腐蚀机理研究

为了探讨铜盐等腐蚀产物对青铜器腐蚀的影响,采用腐蚀膏试验和微电极测试腐蚀电流的方法研究了氯化亚铜、碱式氯化铜、碱式碳酸铜等对青铜试片和铜电极腐蚀的影响,得出氯化亚铜是加速青铜器腐蚀的最有害物质的结论。红外光谱分析表明,以苯骈三氮唑为主钝化剂的高效防护剂同时改变了氯化亚铜的结构,起到了有效抑制青铜器腐蚀的作用。应用电位活化理论阐述了青铜器粉状锈小孔腐蚀的电化学行为,提出了氯化亚铜加速青铜器腐蚀的多孔氧电极催化模型。     

浅析抗酸雨腐蚀混凝土的研究与应用

随着我国经济的发展,二氧化硫和氮氧化物的排放量日渐增多,酸雨问题越来越突出,酸雨对各种暴露在外的混凝土结构的腐蚀是巨大的,每年都要投入很多人力物力去维护。而抗酸雨腐蚀的混凝土,由于加入了一种特殊的掺合料,因而对酸雨腐蚀具有较好抵抗能力,其应用在市场有良好前景。     

壁画的生物腐蚀与防护研究进展

近年来生物因素对壁画的腐蚀破坏作用受到了众多文物保护工作者的重视,针对壁画生物腐蚀的防护研究取得了可喜的成果。本文从可以造成壁画损害的生物因素出发,综述近年来壁画生物腐蚀研究的成果,分别从小型动物、昆虫、植物、微生物以及游客五个方面阐述对壁画的影响,并讨论了进行生物腐蚀防护的措施和研究方向:对小型动物,使用一些物理性的防护措施,应成为有害动物防护研究的重点;对昆虫,防治重点是减少昆虫的植物性食物,昆虫中存在的捕食关系也是限制昆虫种群数量的一个新的突破口;对微生物,一些具有抑菌效果的无机材料或许可成为生物杀菌剂的替代品;对植物,有害植物的清除技术的提高和有益植物的筛选和应用需要进一步研究;对游客,建立人工复制的壁画或者设立数字影像代替原有文物壁画供人们参观,是目前一条行之有效的措施。本综述成果可为以后的壁画保护工作提供理论指导。     

海底打捞铁质文物的腐蚀机理及其脱氯方法

综述了铁质文物在海水中及打捞出水后的腐蚀机理,如电化学循环机理、氧浓差电池腐蚀机理等,同时简述了从海水中打捞出来的铁质文物的各种脱氯方法,包括碱性溶液浸泡法、碱性亚硫酸盐还原法,电解还原法及高温还原法等.     

宙斯,王的罗曼史

希腊神话是原始氏族社会的精神产物,欧洲最早的文学形式,欧洲社会智慧、艺术、哲学和宗教的锦集,为欧洲后来的文化、艺术和哲学的发展奠定了深厚的基础。     

两件秦代铅钡玻璃腐蚀特征研究

铅钡玻璃是我国特有的玻璃体系，主要集中在战国至两汉时期。随着越来越多的铅钡玻璃完整器被发现，相关的风化腐蚀研究和保护工作逐渐展开。本研究以陕西临潼新丰秦墓和河南三门峡秦墓出土的两件秦代(公元前221—公元前207)铅钡玻璃为样本，采用光学显微镜、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪对铅钡玻璃的腐蚀层进行成分与结构分析，结果表明铅钡玻璃腐蚀层的钡大部分流失至环境或腐蚀层外侧，腐蚀层的主要物相为碳酸铅。腐蚀层的形成与铅钡玻璃埋藏环境中水位和酸碱度的周期性变化有关。本研究对铅钡玻璃保护工作具有参考价值，也为古代玻璃文物的预防性保护提供了有益的信息。     

水井坊红色红曲霉次生代谢产物的研究

对从水井坊环境中分离到的红色红曲霉的次生代谢产物进行研究，结果表明，该株红曲霉能代谢产生大量饱和及不饱和脂肪酸。在白酒中，这些脂肪酸除呈香味外，还具降低胆固醇、改善血液循环的功能。     

宦官在历代中的地位与变化

宦官是专制制度的特殊产物，历经奴隶社会和封建社会，在世界上延续了数千年。在我国，大体可以肯定在商朝时就有了宦官，直到二十世纪，随着帝王制度的消灭才消灭。因而，宦官这种特殊产物也就成为中国传统文化的一部分。在历代皇朝中，皇帝要保住帝位维持统治，必然要与外戚发生矛盾，产生斗争，这样必然要寻求支持。     

天然染料苏木的光褪色机理研究

有机质文物如书画和纺织品在修复保护过程中常常遇到褪色问题,对于染料分子是一种不可逆的损伤,因此有必要采用一定的科学方法对原因机理进行研究。苏木在文化遗产领域常作为天然染料用于纺织品染色,但色牢度较差。通过溶液动力学模拟实验借助紫外光老化过程推测降解副产物,追踪了对曾经在文物中检测到的有效化学组分巴西苏木素和原苏木素B在N,N-二甲基甲酰胺基质里光催化老化代谢过程,分别获得20组不同老化程度的紫外老化的标准品。实验表征手段主要采用紫外可见漫反射光谱、超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱联用及核磁共振氢谱对颜色变化趋势和老化过程进行分析。通过苏木染色及丝织品光老化实验,得到17组不同褪色程度的纺织品样品。采用液质联用在负离子模式下结合化学计量学统计分析差异代谢物及老化机制,巴西苏木素、苏木红素及原苏木素B可能的转化及降解产物分别得到一定的推论。结果显示褪色纺织品随着光老化的发生反射光谱最大波长总体发生蓝移。巴西苏木素季碳羟基容易发生脱水反应产生一系列变化,原苏木素B光老化过程容易转化成原苏木素C、尿石素C等化合物。苏木染褪色纺织品总体可分为两类组间差异,通过主成分分析出差异代谢物巴西苏木素、原苏木素B以及C等多种老化产物,这些总体因素造成体系的光老化颜色变化。这些探索性发现期待为今后天然染料的相关研究提供启发,助力提升有机质文物的科学价值认知。