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应用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱及二极管阵列联用技术对唐代纺织品上植物染料的分析和测定

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中国科学：技术科学 2016年第6期46卷 625-632页

作者：李玉芳魏书亚王亚蓉北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083 中国社会科学院考古研究所北京100083

中国古代纺织品印染技术在唐代得到极大发展,可用于染色的植物和染出的色彩数量均有所增加.本研究运用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用分析(UPLC-Q-TOF-MS)和超高效液相色谱-紫外光电二极管阵列检测(UPLC-DAD)的方法对唐代纺织... 详细信息

中国古代纺织品印染技术在唐代得到极大发展,可用于染色的植物和染出的色彩数量均有所增加.本研究运用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用分析(UPLC-Q-TOF-MS)和超高效液相色谱-紫外光电二极管阵列检测(UPLC-DAD)的方法对唐代纺织品所用植物染料进行了分析测定.测定结果显示,样品中红色和棕色丝线染料来源于茜草,蓝色丝线染料来源于蓝草类植物,紫色丝线由紫草染色而成.

关键词：唐代纺织品植物染料分析测定

山西公主寺大雄殿水陆壁画制作材料与工艺研究

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光谱学与光谱分析 2023年第4期43卷 1155-1161页

作者：姚依璇黄亚珍马颖齐英明魏书亚北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083 北京文物古建工程公司北京100050

繁峙公主寺位于山西省五台山地区,是明清时期集宗教场所与民众娱乐于一体的建筑遗存。寺内壁画与彩塑绘制精巧,尤其是大雄殿四壁壁画场面宏大,构图严谨,色彩鲜明,是保存较为完整的明代水陆壁画精品。目前公主寺壁画存在部分画面漫漶不... 详细信息

繁峙公主寺位于山西省五台山地区,是明清时期集宗教场所与民众娱乐于一体的建筑遗存。寺内壁画与彩塑绘制精巧,尤其是大雄殿四壁壁画场面宏大,构图严谨,色彩鲜明,是保存较为完整的明代水陆壁画精品。目前公主寺壁画存在部分画面漫漶不清、出现裂隙的情况,通过实地考察与科技分析,不仅可以揭示水陆壁画使用的原料和工艺,也为日后开展修复材料的筛选与文物本体的保护工作提供一手资料。研究运用显微镜观察(OM)、拉曼光谱(RAM)、红外光谱(FTIR)、激光粒度分析(LPSA)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱法(XRF)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)及热裂解气相色谱质谱分析(Py-GC/MS)等多种科技手段,对公主寺壁画制作材料及工艺进行分析研究。实验结果显示:壁画使用传统工艺绘制,以土坯砖墙作为支撑体,地仗层分为粗泥层与细泥层,再涂刷一层打底的白粉层,最后绘颜料层。支撑体、地仗用土与当地土样的成分相似,整体颗粒粒径分布均以粉粒为主,细泥层砂粒含量较粗泥层偏高,粗、细泥层分别掺有麦秸、麻纤维等加筋材料。尤其是通过红外光谱分析发现白粉层材料为高岭土;应用拉曼光谱结合SEM-EDS分析确定了壁画所用的颜料,蓝色为蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2),白色为铅白(2PbCO3·Pb(OH)2),绿色为人造氯铜矿、羟氯铜矿(Cu2(OH)3Cl),红色、黄色与粉色颜料的显色物质为朱砂(HgS)、铁红(Fe2O3)、铁黄(FeO(OH))、铅丹(Pb3O4)与铅白,存在混合颜料进行调色的现象;另外,应用热裂解气相色谱质谱分析进一步辨别黑色颜料,根据多环芳烃的相对含量对比结果与检出的松科类植物燃烧产物,判断其为松烟墨,同时确定了壁画绘制添加的胶结材料为动物胶。该结果为公主寺壁画艺术研究提供更多原始信息,丰富了对明代山西水陆壁画制作材料与工艺的科学认知。

关键词：公主寺水陆壁画明代动物胶松烟墨

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清代皇家建筑彩画所用胶结材料的分析研究

文物 2020年第5期 89-96页

作者：蒋建荣魏书亚陈百发北京科技大学科技史与文化遗产研究院故宫博物院

胶结材料是一种广泛存在于彩绘类文物(如壁画、建筑彩绘、陶质彩绘等)中的绘画材料,它不仅能够调和彩绘颜料,增强颜料与彩绘基层之间的附着力,使颜料层能够长久地附着在地仗层表面,同时可用于地仗层,调和地仗材料与水的互溶性,增强地仗... 详细信息

胶结材料是一种广泛存在于彩绘类文物(如壁画、建筑彩绘、陶质彩绘等)中的绘画材料,它不仅能够调和彩绘颜料,增强颜料与彩绘基层之间的附着力,使颜料层能够长久地附着在地仗层表面,同时可用于地仗层,调和地仗材料与水的互溶性,增强地仗层各材料之间的内聚力[1]。本研究以毓庆宫院中的三座核心大殿--惇本殿、毓庆宫、继德堂以及后罩房的建筑彩画胶结材料为研究对象,最大程度收集所用建筑彩画材料的信息,进一步完善古建修缮保护的基础资料,以期对今后的保护修缮工作起支撑作用[2]。

关键词：毓庆宫地仗层胶结材料建筑彩画建筑彩绘绘画材料互溶性内聚力

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清代官式建筑棚壁内檐裱糊用纸初探

中国造纸 2023年第1期42卷 70-77页

作者：史姝璇黄亚珍魏书亚北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083

通过对档案中裱糊用纸的整理及深入研究,基于对故宫不同建筑、不同类型裱糊用纸的剖面观察、纤维形态分析,结合热裂解气相色谱/质谱等技术的应用,确定了4种故宫建筑裱糊用纸的种类,印证了档案关于裱糊用纸的记载。结果表明,不同的工艺... 详细信息

通过对档案中裱糊用纸的整理及深入研究,基于对故宫不同建筑、不同类型裱糊用纸的剖面观察、纤维形态分析,结合热裂解气相色谱/质谱等技术的应用,确定了4种故宫建筑裱糊用纸的种类,印证了档案关于裱糊用纸的记载。结果表明,不同的工艺有不同的裱糊用纸规则,顶棚使用苎麻和桑皮纸打底、竹纸盖面,墙纸使用桑皮纸打底、竹纸盖面,硬博峰和窗户夹纸选用了明清时期造纸业中占有主导地位的竹纸作为主要材料。

关键词：裱糊用纸热裂解气相色谱/质谱竹纸

应用热辅助甲基化—热裂解气相色谱技术(THM-Py-GC/MS)对壁画中蛋白质类胶结材料的分析鉴定

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中国文物科学研究 2018年第1期 70-76页

作者：肖博魏书亚宋燕北京科技大学技术史与文化遗产研究院中国文化遗产研究院

彩绘类文物一直是文物保护的重点之一,而胶结材料更是彩绘类文物的重要组成部分,对其病害及保存状况会产生重要影响。热辅助甲基化一裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS)具有灵敏度高、样品用量少,并且样品前处理简单的优点。应用该方... 详细信息

彩绘类文物一直是文物保护的重点之一,而胶结材料更是彩绘类文物的重要组成部分,对其病害及保存状况会产生重要影响。热辅助甲基化一裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS)具有灵敏度高、样品用量少,并且样品前处理简单的优点。应用该方法对古代常用蛋白质类胶结材料的现代标准样品进行分析研究,可以找出其特征热裂解化合物,区分文物中所含的具体胶结材料种类。并在相同条件下分析采集的西藏邦纳寺、唐加寺和大昭寺的壁画文物样品,根据其所出的特征热裂解化合物,判断其中含有蛋白质类胶结材料,为文物保护提供科学信息。

关键词：文物胶料蛋白质

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基于多步法制备一水草酸钙防风化涂层

石窟与土遗址保护研究 2022年第3期1卷 89-98页

作者：查剑锐魏书亚马清林北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083 山东大学文化遗产研究院教育部环境与社会考古联合实验室山东青岛266237

一水草酸钙(CaC_(2)O_(4)·H_(2)O)作为一种石质文物防风化材料,因溶度积低、与碳酸盐岩相容性好、可去除的特点受到了大量关注.在碳酸盐岩表面通过化学溶液制备防护涂层时,由于基底非均质、反应过程难控制、产物多样化的原因,易于形成... 详细信息

一水草酸钙(CaC_(2)O_(4)·H_(2)O)作为一种石质文物防风化材料,因溶度积低、与碳酸盐岩相容性好、可去除的特点受到了大量关注.在碳酸盐岩表面通过化学溶液制备防护涂层时,由于基底非均质、反应过程难控制、产物多样化的原因,易于形成有缺陷的CaC_(2)O_(4)·H_(2)O涂层,导致防护效果下降.目前主要有两种改进方法:第一种是使用酸性溶剂对CaC_(2)O_(4)·H_(2)O晶体形貌进行调整,提升致密化程度;第二种是利用草酸酯类溶液缓慢水解的特性,有效提升CaC_(2)O_(4)·H_(2)O的覆盖面积.基于此,本研究在大理石基底上依次施加了草酸铵、草酸二甲酯和乙酸钙混合溶液制备CaC_(2)O_(4)·H_(2)O涂层,且经XRD、SEM测试表明该方法制备的涂层致密化程度高,结合耐污性实验证明该涂层对于黑色结壳的形成能够起到有效抑制作用,此外可逆性实验结果表明CaC_(2)O_(4)·H_(2)O涂层易于去除,去除后不会对文物外观造成太大影响.

关键词：碳酸盐岩石质文物一水草酸钙防风化材料多步法

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红外光谱定量分析古代漆膜的可行性研究

光谱学与光谱分析 2020年第9期40卷 2962-2967页

作者：肖庆魏书亚付迎春北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083

漆器是中国文化遗产的一个重要组成部分,贯穿中国古代历史发展的整个过程。为了改善生漆的性能,古人将干性油与生漆混合使用,所添加干性油的比例直接影响生成漆膜的性能。由于相关历史文献的匮乏和考古出土古代漆器的老化降解,当前的科... 详细信息

漆器是中国文化遗产的一个重要组成部分,贯穿中国古代历史发展的整个过程。为了改善生漆的性能,古人将干性油与生漆混合使用,所添加干性油的比例直接影响生成漆膜的性能。由于相关历史文献的匮乏和考古出土古代漆器的老化降解,当前的科技分析主要是定性分析漆膜材料成分,而对于油/漆比例方面的研究却非常少。为了了解古代漆器在制作时所添加的干性油与生漆比例,建立一种定量分析古代漆器漆膜油/漆比例的方法是十分必要的。通过制作标准样品,分别采用FTIR-ATR和NIR对古代漆膜进行了定量分析,结果表明FTIR-ATR在漆膜老化严重的情况下,将不能达到定量分析的目的。而采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型,能对古代漆膜制作时的油/漆比例进行快速、无损的定量分析。结果表明PLS定量模型具有良好的稳定性和预测性,校正均方差(RMSEC)、预测均方差(RMSEP)和交叉验证均方差(RMSECV)均较低,相关系数Rc,Rp和Rv均在0.99以上。将该方法应用到考古发掘出土漆器漆膜材料的分析中,通过PLS定量模型计算出古代漆膜制作时的干性油添加量,确定了不同时代和不同地区漆器制作所用油/漆比例的不同,为解读古代中国的"油漆"技术提供科学依据,为漆器文物的保护修复提供一些数据支撑。

关键词：近红外光谱傅里叶变换显微红外光谱干性油生漆主成分回归定量分析

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广西宁明花山岩画颜料胶结材料分析研究

文物保护与考古科学 2012年第2期24卷 38-43页

作者：孙延忠王志良魏书亚中国文化遗产研究院北京100029 维也纳艺术学院

花山岩画是研究我国百越民族古代社会历史的重要资料。岩画颜料中胶结材料分析是判断岩画制作工艺、岩画颜料脱落、褪色原因以及岩画病害治理的重要依据。本工作利用三维视频显微镜和材料显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、气相色谱... 详细信息

花山岩画是研究我国百越民族古代社会历史的重要资料。岩画颜料中胶结材料分析是判断岩画制作工艺、岩画颜料脱落、褪色原因以及岩画病害治理的重要依据。本工作利用三维视频显微镜和材料显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、气相色谱质谱仪(GC-MS)等,主要分析了花山岩画颜料胶结物成分。结果表明,岩画颜料胶结材料为植物性粘合剂;颜料样品中含有分布均匀的草酸钙,草酸钙的形成与颜料使用植物性粘合剂有关。

关键词：岩画颜料胶结材料

山东邹城邾国故城西岗墓地一号战国墓茶叶遗存分析

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考古与文物 2021年第5期 118-122页

作者：路国权蒋建荣王青魏书亚山东大学历史文化学院北京科技大学科技史与文化遗产研究院

本研究采用红外光谱(FTIR)、气相色谱质谱(GC-MS)、热辅助水解甲基化裂解气相色谱质谱(THM-Py-GC-MS)对山东邹城邾国故城西岗墓地一号战国墓出土原始瓷碗中残留茶叶样品进行检测分析,证实为煮(泡)之后留下的茶渣,将茶文化起源的实物证... 详细信息

本研究采用红外光谱(FTIR)、气相色谱质谱(GC-MS)、热辅助水解甲基化裂解气相色谱质谱(THM-Py-GC-MS)对山东邹城邾国故城西岗墓地一号战国墓出土原始瓷碗中残留茶叶样品进行检测分析,证实为煮(泡)之后留下的茶渣,将茶文化起源的实物证据向前推了300多年,提前到战国早期偏早阶段。这是目前世界上首次发现的煮(泡)过的茶叶残渣,为研究茶的早期起源、利用、传播,及其在地域文化交流中的作用、万里茶路研究和"申遗"等问题提供了新材料。

关键词：邾国故城遗址战国早期原始瓷器茶