甘肃省文物考古研究所石墨烯纳米复合材料可延续壁画的文化遗产

　　成果简介
　　壁画是人类优秀文化遗产的重要组成部分。然而，多年来，壁画总是面临严重的破坏，例如剥落、空鼓、真菌损坏和裂缝。因此，壁画加固材料的开发对于文化遗产的保护越来越不可或缺。如今，纳米技术为壁画的加固和保护提供了新的概念和材料。本文，甘肃省文物考古研究所Guoke Chen等研究人员在《ACS Omega》期刊发表名为＂Polyacrylic Acid-Functionalized Graphene@Ca(OH)2 Nanocomposites for Mural Protection＂的论文，研究通过策略性地合成聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca（OH）2材料，提出了一种利用石墨烯基纳米材料保护壁画的创新方法(PAAG@Ca（OH）2）通过一种简单且经济的水性方法。
　　结果表明，与商用AC33样品相比，纳米复合材料PAAG@Ca (OH) 2具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性和更好的渗透性。正如预期的那样，纳米复合材料PAAG@Ca (OH) 2在壁画加固方面显示出广阔的应用前景，为壁画的保护开辟了一条新途径。
　　图文导读
　　图1. 唐慕容之墓壁画数字图片，画面有剥落（A、B）和镂空现象（C）。PAAG@Ca (OH) 2纳米复合材料的合成方法（D）。
　　图2. PAAG@Ca (OH) 2的TEM图像 (A)、HRTEM图像 (B)、SAED图案 (C)、HAADF-STEM图像 (D) 和元素映射图像 (E-H) 。
　　图3. PAAG@Ca (OH) 2 (A)的 XRD 图谱。PAAG@Ca (OH) 2的高分辨率 C 1s XPS 光谱 (B)、O 1s光谱 (C) 和 Ca 2p光谱 (D) 。
　　图4. 未经处理的样品的孔径尺寸以及由准备好的 AC33 和PAAG@Ca (OH)2固结的样品的孔径尺寸。
　　图5. ＂透明胶带测试＂ (STT) (A) 的数字图片和模拟壁画的重量损失( B )未经处理的样品表示样品未用任何固结材料处理）；不同材料的接触角，即未经处理的样品 (C) 和准备好的 AC33 (D) 和PAAG@Ca (OH) 2 (E) 固结壁画。
　　图6. 所制备的 AC33 (A) 和PAAG@Ca (OH) 2 (B) 在不同深度的固结壁画横截面的拉曼光谱。
　　小结
　　本文，展示了一个新概念，即通过战略性地合成纳米复合材料，通过聚丙烯酸功能化石墨烯实现壁画保护(PAAG@Ca（OH）2）使用简单且经济的水溶液方法。通过模拟壁画PAAG@Ca（OH）2纳米复合材料具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性、良好的渗透性和对壁画颜料的强粘附性，是巩固壁画的潜在候选材料。因此PAAG@Ca（OH）2纳米复合材料显示出优于AC33的保护效率，这表明石墨烯作为壁画加固保护材料的重要应用。
　　文献：https://doi.org/10.1021/acsomega.2c01364