当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

考古文博学院学者揭示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 CorrosionInhibitors (BTA, MBI, MBT, and MBO) on Archeological SilverArtifacts 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胡钢副教授、博士后刘晟宇,以及北京科技大学张美芹教授为该文章的共同通讯作者,孙祥玉、胡沛、孙思原、解振达以及胡东波教授为论文共同作者。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年第四届人工智能与机器学习国际会议(FAIML 2025)(2025-04-25)

2025年无线与光通信国际会议(CWOC 2025)(2025-04-25)

2025年计算机科学与神经网络国际会议(ICCSNN 2025)(2025-05-10)

SPIE出版|2025年遥感与信息技术学术会议(RSIT2025)(2025-05-18)

2025年电子信息、计算机技术与通信工程国际会议(EICTCE 2025)(2025-05-22)

2025年计算机游戏、仿真与建模国际会议(2025-05-22)

第十届组合数学与图论国际研讨会(CGT 2025)(2025-05-23)

2025年第三届亚洲计算机视觉、图像处理和模式识别国际会议(CVIPPR 2025)(2025-05-23)

第四届机器视觉、自动识别与检测国际学术会议(MVAID 2025)(2025-05-23)

第九届能源技术与材料科学国际学术会议(ICETMS 2025)(2025-05-23)

2025年电动汽车与自动控制国际会议(ICEMAC 2025)(2025-10-28)

2025年考古、地质学与建筑学国际学术会议(ICAGA 2025)(2025-6-3)

2025年矿产资源与环境科学国际会议(ICMRES 2025)(2025-6-4)

2025年生物技术与医学国际会议(IACBM 2025)(2025-5-21)

2025年传感器技术、计算机工程与控制国际会议(ISTCE 2025)(2025-6-23)

2025年生成式人工智能与计算机国际学术会议(GAICS 2025)(2025-6-18)

2025年新媒体发展与经济管理国际会议(MDEM 2025)(2025-6-27)

2025健康、公共管理与社会发展国际学术会议(HPMSD 2025)(2025-6-13)

2025年传感器融合与导航系统国际会议(ICSFNS 2025)(2025-6-5)

2025纳米技术、复合材料与量子计算国际会议(ICNCMQC 2025)(2025-5-15)

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。