文物中铜硅钙石检测方案(分子荧光光谱)

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Application 文物鉴别之神秘的颜料 前言 在最近几十年中，对于文物和绘画作品的无损研究及鉴定越来越多。为了尽可能地保护博物馆中的文物，在检测文物时候要求最小限度进行取样，因此，光谱测量是一种很理想的检测技术。颜料检测可用于鉴别不同时期文物，也可以用于赝品检测。本文对古代和现代的颜料，铜硅钙石，CaCuSi4010(埃及蓝)，锰酸钡(ⅥI)硫酸盐化合物(锰蓝)进行了研究。包括定性的信息，如激发和发射光谱，定量信息(光致发光量子产率)，发光峰位位于近红外区域。 方法和材料 激发和发射光谱采用 FLS980 荧光光谱仪进行测量，光谱仪配置了一个450W的氙灯，双光栅的激发和发射单色器，近红外检测器(滨淞)。光致发光量子产率使用积分球完成测试。 结果和讨论 图1报道了这两种样品的激发和发射光谱。埃及蓝显示了与铜离子相关的两种不同的电子过渡态(B1g-2Eg和B1g-2A1g)， 铜离子也是在铜硅钙石中唯一的发光物质。另一方面，锰蓝则看到配位场(LF)的过渡态(2E-2T2，位于800-900nm之间)和MnO4配体-金属之间的电荷转移带(在600和800nm之间). 图1古代埃及蓝和现代锰蓝的激发和发射光谱图，每一个过渡态相应的能级也标注在图上。 埃及蓝和锰蓝的发射峰分别位于920nm 和1300nm处，量子产率的数据也分别经过计算得到。锰蓝的量子产率只有有=0.5%6，这是因为低能级发生了荧光淬灭。相反埃及蓝在800-1100nm 有非常强的近红外发光，其量子产率可以达到中=10.5%1. 结论 古代埃及蓝和现代的锰蓝颜料可以通过研究其光物理性质，如激发和发射光谱，光致发光量子产率来进行定性和定量表征。荧光光谱仪无损检测特点也为文物检测提供最大程度的保护。 ( 参考文献 ) 1. Accorsi， G.； Verri， G.； Bolognesi， M.； Armaroli， N.； Clementi， C.； Miliani， C.； Romani， A. Theexceptional near-infrared luminescence properties of cuprorivaite (Egyptian blue). Chem.Commun. 2009，(23)，3392-3394. 2. (a) Artist's Pigments - A Handbook of Their History and Characteristics.Elisabeth WestFitzhugh editor： 1997；Vol. 3； (b) Berke， H. The invention of blue and purple pigments inancient times. Chem. Soc. Rev. 2007， 36(1)，15-30. ( 3.Eastaugh， N.； Walsh， V.； Chaplin， T.； Siddall， R. Barium Manganate(IV) Sulf a te.Butterworth-Heinemann： Oxford ( U K)， 2008. ) 4. De Mello， J. C.； Wittmann， H. F.； Friend，R. H. An improved experimental determination ofexternal photoluminescence quantum efficiency. Adv. Mater. 1997， 9 (3)，230-236. 5. Chen， Z. L.； Schmalle， H. W.； Fox， T.； Blacque， O.； Berke， H. NH-functionalized tungstencomplexes of 2-(dimethylphosphino)imidazole.J. Organomet. Chem. 2007，692(22)，4875-4885. 6. Accorsi， G.； Verri， G.； Acocella， A.； Zerbetto， F.； Lerario， G.； Gigli， G.； Saunders， D.； Billinge，R. Imaging， photophysical properties and DFT calculations of manganese blue (bariummanganate(VI) sulphate)- a modern pigment. Chem. Commun. 2014， 50 (97)，15297-15300. w www.techcomp.cn 在最近几十年中，对于文物和绘画作品的无损研究及鉴定越来越多。为了尽可能地保护博物馆中的文物，在检测文物时候要求最小限度进行取样，因此，光谱测量是一种很理想的检测技术。颜料检测可用于鉴别不同时期文物，也可以用于赝品检测。本文对古代埃及颜料埃及蓝和现代的颜料锰蓝的光谱性质进行了研究。