太平天國侍王府壁畫是中國南方壁畫的典型代表,具有重要的歷史、文化和藝術價值。歷史上曾對多幅壁畫進行過化學保護,部分壁畫表面形成了一定厚度的有機物涂層,分析研究壁畫保護修復材料成分對于文物保護具有重要的理論和現(xiàn)實意義。由于文物的珍貴性與不可再生性,原位無損分析技術的研究和應用是未來文物分析的發(fā)展趨勢,基于便攜紅外光譜儀的反射紅外光譜技術是對文物表面材質較為理想的無損分析手段。利用反射傅里葉變換紅外（FTIR）光譜對侍王府壁畫的地仗層和表面修復材料涂層進行了現(xiàn)場原位無損分析,這在我國古代壁畫及其保護修復材料分析中屬首次。首先測試了無涂層壁畫白色背景位置反射FTIR光譜,并與標準無機礦物光譜比對確定了壁畫地仗層成分主要為方解石和生石膏。在此基礎上,分析了無涂層和有涂層壁畫表面的紅外反射特性及地仗層化學成分對表面涂層反射FTIR光譜測試的影響,探討了應用Kramers-Kronig（K-K）變換處理數(shù)據(jù)的可行性,確定了K-K變換的應用范圍,分析了壁畫涂層K-K變換后反射光譜與衰減全反射（ATR）光譜的差異,并通過顯微ATR FTIR光譜和熱裂解氣相色譜質譜聯(lián)用（Py-GC/MS）技術分析驗證了... 

【文章來源】：光譜學與光譜分析. 2020,40(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

壁畫表面顯微圖像和涂層橫截面SEM圖像

現(xiàn)場首先測試了無涂層壁畫樵夫挑刺圖白色背景位置的紅外反射光譜(圖1), 用以評估壁畫地仗層對表面涂層紅外光譜的影響, 圖中光譜強度為吸光度A=log(1/R), R為反射率。 紅外反射光譜中1 400～1 500 cm-1處倒峰為碳酸根反對稱伸縮振動的Reststrahlen譜帶, 1 800 cm-1處尖峰為碳酸根對稱伸縮和面內(nèi)彎曲振動的和頻峰, 2 513 cm-1處峰為碳酸根對稱和反對稱伸縮振動的和頻峰, 2 875 cm-1處峰為碳酸根反對稱伸縮振動的倍頻峰[7], 推測地仗中含方解石。 紅外反射光譜中635和695 cm-1處尖峰為硫酸根反對稱彎曲振動, 1 150 cm-1處倒峰為硫酸根反對稱伸縮振動的Reststrahlen譜帶, 1 635和1 686 cm-1處尖峰為結合水中O—H彎曲振動, 2 115 cm-1處肩峰為硫酸根對稱和反對稱伸縮振動的和頻峰, 2 230 cm-1處寬峰為H2O彎曲振動的和頻峰, 3 200～3 600 cm-1處寬峰為O—H的伸縮振動, 5 140和5 064 cm-1處峰歸屬于H2O伸縮和彎曲振動的和頻峰[9], 推測地仗中含生石膏。為確認上述結果, 測試了方解石和生石膏標準樣品紅外反射光譜(圖1), 可以看出樵夫挑刺圖背景光譜為方解石和生石膏紅外反射光譜的疊加, 由此確定地仗層表面主要為方解石和生石膏的混合物。 光譜中出現(xiàn)了較強的倍頻峰和合頻峰, 以漫反射為主, 可能與表面較粗糙有關。 與有涂層壁畫紅外反射光譜(圖1)進行對比, 高于2 000 cm-1生石膏和方解石的倍頻峰與合頻峰對涂層物質光譜干擾較大, 因此對壁畫涂層光譜解析選擇2 000 cm-1以下的光譜區(qū)域。

圖2 壁畫表面顯微圖像和涂層橫截面SEM圖像秋季捕魚圖紅外光譜如圖4所示, K-K變換光譜與ATR光譜相似度很高, 峰形正常, 特征峰的Δν為3～26 cm-1, 并未出現(xiàn)雜峰, 可能與涂層較厚、 表面光滑有關, 同時龜裂起甲并未對測試產(chǎn)生干擾。 譜帶歸屬見表1, 1 000～1 200 cm-1的兩個寬峰為Si—O—Si伸縮振動吸收, 783 cm-1處峰由Si—CH3中Si—C伸縮振動產(chǎn)生, 它們是聚二甲基硅氧烷的特征吸收, 而1 424和1 275 cm-1處峰為CH3變形振動吸收, 除此之外并未出現(xiàn)其他基團的吸收。 因此, 該表面涂層被確定為聚二甲基硅氧烷。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]文物研究與保護中的無損分析技術[J]. 凌雪,吳萌蕾,廖原,周羿辰.  光譜學與光譜分析. 2018(07)



本文編號：3068562