铅丹、朱砂及其混合物紫外光致变色的电化学及光谱研究

作者：任肖旭; 沈灵; 张晖^*

来源：文物保护与考古科学, 2022, 34(02): 1-9.

DOI：10.16334/j.cnki.cn31-1652/k.20210102014

• 铅丹
• 朱砂
• 混合颜料
• 光降解
• 电化学分析

铅丹(Pb3O4)和朱砂(HgS)是古代壁画和彩绘上常用的红色颜料，它们的变色是文物保护工作者、策展人和艺术史学家长期关注的问题。但由于其所处环境复杂，影响因素众多，这些颜料的变色机理的研究较为困难。为了探究紫外光照对这些颜料的影响，采用电化学方法和控制环境的紫外老化模拟实验研究了铅丹、朱砂及其混合物的光降解过程，并利用拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)对实验样品进行分析。电化学实验中铅丹受405 nm激光照射出现还原电流，朱砂出现氧化电流。紫外老化实验确认了铅丹在光照下的还原反应，反应产物为碳酸铅(PbCO3)和碱式碳酸铅[Pb3(CO3)2(OH)2]。因此，光照会引起铅丹发生还原反应，引起朱砂发生氧化反应，两种颜料表现出典型的半导体性质。另外，光化学反应动力学结果显示，掺杂朱砂可能会加快铅丹的光降解过程。

• 单位
  浙江大学