近日，材料領(lǐng)域權(quán)威期刊“先進(jìn)功能材料”（Advanced Functional Materials）在線發(fā)表了西北工業(yè)大學(xué)納米能源材料研究中心關(guān)于增強(qiáng)納米材料用于壁畫防護(hù)方面的研究性論文，并被選為封面類文章。

一直以來，作為寶貴財(cái)富的古代館藏壁畫日益受到嚴(yán)重的損壞。目前壁畫保護(hù)材料主要分為有機(jī)和無機(jī)材料兩大類，但是有機(jī)保護(hù)材料與壁畫本體兼容性差，長(zhǎng)時(shí)間使用容易老化、變脆變黃，導(dǎo)致機(jī)械性下降。同時(shí)，由于形成的膜不透氣，壁畫最終會(huì)膨脹、粉化，從而對(duì)壁畫造成不可修復(fù)的致命傷害。而類似于氫氧化鈣的無機(jī)保護(hù)材料，具有兼容性好、耐老化的優(yōu)點(diǎn)。因此，無機(jī)納米材料成為了新的壁畫保護(hù)材料研究方向。

Ca(OH)₂/GQD的合成示意圖

由于極好的兼容性，無機(jī)納米材料（如納米氫氧化鈣）作為一種具有良好前景的壁畫保護(hù)材料而受到廣泛關(guān)注。然而，到目前為止，其合成方法仍然成本高，操作復(fù)雜，而且通常使用有機(jī)溶劑。此外，Ca(OH)₂的粒徑大、碳化慢、加固強(qiáng)度低等問題仍未得到解決。

本工作通過采用簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的水溶液方法巧妙地合成Ca(OH)2/石墨烯量子點(diǎn)(GQD)[Ca(OH)2/GQD]雜化納米材料，提出了全新的壁畫保護(hù)概念“石墨烯增強(qiáng)納米材料對(duì)壁畫的保護(hù)”。研究結(jié)果顯示，Ca(OH)2/GQD納米材料的顆粒小（約80納米）、尺寸均勻，且對(duì)壁畫顏料具有強(qiáng)的粘附性。更重要的是，由于GQD的存在，Ca(OH)2完全碳化成一種穩(wěn)定的“方解石”相，該相對(duì)于壁畫加固十分重要。

此外，Ca(OH)2/GQD具有抗紫外線能力。比較結(jié)果顯示，Ca(OH)2/GQD雜化納米材料相對(duì)已報(bào)到的氫氧化鈣保護(hù)材料具有更好的保護(hù)效果，開辟了新興二維納米材料應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護(hù)新的方向。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的科研攻關(guān)，取得了多項(xiàng)研究成果。

本工作得到了陜西省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)研究項(xiàng)目、陜西省石墨烯聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究基金的資助。除了發(fā)表上述論文以外，已申請(qǐng)國(guó)家專利12項(xiàng)，授權(quán)2項(xiàng)。目前研發(fā)的壁畫修復(fù)納米材料已成功應(yīng)用于3處著名的唐墓壁畫的保護(hù)中，取得了良好的效果。

參考來源：西北工業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)