当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

超微探针揭示文物物质生命延续奥秘——扫描微电化学池显微镜(SECCM)在银质文物腐蚀机理/缓蚀材料研究中的深入应用

2024/03/28

缓蚀剂的效果评估一直是文物保护科学领域中的重要研究课题,因为它影响着经修复完成后的金属文物是否能够长期、稳定地保存,关系着文物物质生命的延续。一般而言,评估金属文物缓蚀效果常用方法有两类:直接监测评估(电化学测试)与间接监测评估(长期老化实验),前者通过测量金属文物样品经缓蚀剂处理前后电化学行为(如开路电位、腐蚀电位、腐蚀电流、交流阻抗等)的变化来评估缓蚀效果;后者则是将经缓蚀剂处理后的模拟文物样品长期曝露在特定的腐蚀环境中,通过监测相应物理量(如试片重量、色泽、力学强度等)的变化来进行的。从实验原理的角度看,上述方法主要都是用于评估缓蚀剂对文物整体的腐蚀抑制效果。应该注意到,文物的实际腐蚀过程往往生发于金属的微区结构(微米尺度)中,并伴随着离子的迁移与电子的转移——这是传统研究方法无法甄别到的变化过程,这表明,现阶段缓蚀材料的评估与筛选过程必然存在着一定的近似与偏差。文物材质宏观腐蚀行为的表现,是微观腐蚀行为的必然结果,微观尺度研究探知才能真正揭示缓蚀保护作用的本质。与此同时,研究人员还观察到,部分经缓蚀剂处理后的金属文物在10—20年的时间跨度内出现了不同程度的腐蚀劣变,这凸显了将金属文物缓蚀剂的相关研究深化到微观层面的紧迫性和必要性。

SECCM-XPS分析结果表明,MBT由于能够通过五元环上和巯基中硫原子与Ag(I)形成稳定的螯合结构,表现出针对富银组分更强的腐蚀抑制效果;MBO则表现出与Cu(I)更强的化学亲和性,因此对富铜结构缓蚀效果更佳

扫描微电化学池显微镜(SECCM)技术,作为一种新兴超微探针技术,近年来被广泛应用于催化剂、储能材料、电化学成像及表面微修饰等研究领域,表现出了极高的微区电化学分辨率。基于此,北京大学考古文博学院文物保护课题组与北京科技大学化学与生物工程学院开展深度合作,探究SECCM技术在金属文物腐蚀机理/缓蚀材料研究中的应用可行性和发展前景。近日,研究小组利用SECCM技术,对四种常用银质文物缓蚀剂:苯并三氮唑(BTA)、2-巯基苯并咪唑(MBI)、2-巯基苯并噻唑(MBT)及2-巯基苯并恶唑(MBO)的缓蚀效果进行了评估,结合XPS技术深度解析银质文物材料表面的化学状态,探讨缓蚀保护机理,靶向筛选出了可分别针对银器腐蚀变色与晶间腐蚀的缓蚀材料,为金属文物缓蚀材料的研究提供了全新的思路。该工作以“Microscale Corrosion Inhibition Behavior of Four Corrosion Inhibitors (BTA, MBI, MBT, and MBO) on Archeological Silver Artifacts Based on Scanning Electrochemical Cell Microscopy”为题,于2023年10月3日发表在国际顶级学术期刊Analytical Chemistry,并入选封面文章。

北京大学考古文博学院副教授胡钢、博士后刘晟宇,以及北京科技大学教授张美芹为该文章的共同通讯作者,北京科技大学化学与生物工程学院孙祥玉,北京大学考古文博学院胡东波教授和胡沛、孙思原,清华大学高等研究院解振达为论文共同作者。该项研究得到了国家自然科学基金(No. 22274008)的资助。


版权声明:
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2025年清洁能源、电力系统与可持续发展国际会议(CEPSSD 2025)(2025-10-28)

2025年电力系统与电器工程国际会议(ICPSEE 2025)(2025-10-29)

2025年第四届计算与人工智能国际会议(ISCAI 2025)(2025-11-14)

2025年设计、数字媒体与多媒体技术国际会议(DDMMT 2025)(2025-11-20)

2025年IEEE电路与系统前沿技术国际会议(FTCS 2025)(2025-11-21)

第一届光电材料与电子信息工程国际学术会议 (OMEIE 2025)(2025-11-21)

2025年船舶、海洋工程与应用技术国际会议(ICSOEAT 2025)(2025-11-24)

第二届自动化、电气控制系统与设备国际学术会议(AECSE 2025)(2025-11-28)

第五届肿瘤治疗与转化医学国际研讨会(CTTM 2025)(2025-11-28)

2025年机械电子与自动化国际研讨会(ISMA 2025)(2025-11-28)

2025年智能医疗、生物计算与健康大数据国际会议(ICIHBHBD 2025)(2025-11-30)

2025年材料加工与环境工程国际会议(MPEE 2025)(2025-12-15)

2025年水利水电技术与环境工程国际会议(ICWRHTEE 2025)(2025-11-15)

2025年人工智能、智能感知与先进制造国际会议(IAISM 2025)(2025-11-13)

2025年教育科学、信息管理与社会文化国际会议(IESMC 2025)(2025-11-19)

2025高性能计算、储能与清洁能源国际会议(HPCESCE 2025)(2025-11-19)

2025年生物多样性、生态旅游与可持续发展国际会议(BESD 2025)(2025-12-5)

2025年环境、土木与建筑工程国际会议(ICECCE 2025)(2025-11-26)

2025年生物信息学、转化医学与精准医疗国际会议(BTMPM 2025)(2025-11-6)

2025计算机科学、数据挖掘与物联网国际会议(ICCSDMIT 2025)(2025-12-23)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。