[發明專利]一種用于風化石質文物保護的純無機加固-除苔復合劑及制備方法

有效

• 申請號: 202110360438.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113087545B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張秉堅;謝麗娜
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C04B41/50
• 分類號: C04B41/50;C01B32/198;C01G3/02;B82Y30/00;A01N59/16;A01P13/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 李亦慈;唐銀益

本發明公開了一種用于風化石質文物保護的純無機加固?除苔復合劑及制備方法，復合劑由下述質量百分配比的原料組成，納米氧化鎂MgO5.0％～18.0％；氯化鎂MgCl₂·6H₂O5.0％～19.0％；納米GO@CuO0.02％～0.10％；去離子水H₂O8.0％～24.0％；分散劑50.0％～80.0％。本發明的加固?除苔復合劑滲透性能良好，滲入風化巖石中不會改變文物原貌；巖石經加固處理后機械強度明顯改善；能夠有效殺死巖石表面的苔蘚同時將苔蘚孢子滅活；復合劑中的加固劑可以將除苔劑錨定在固結產物中使除苔劑遭受雨水沖刷時免于流失，除苔效果具有長效性。

技術領域

本發明屬于文物保護領域，具體涉及一種用于風化石質文物保護的純無機加固-除苔復合劑及制備方法。

背景技術

石質文物的風化降解常常伴隨著多種病害的同時發生。以南方的砂巖質石窟文物為例，潮濕多雨的環境不僅導致了巖石中膠結物的溶蝕也助長了苔蘚的生長。這是因為巖石風化后表面變得疏松，孔隙度增大，為苔蘚的生長提供了空間；溶出的礦物又為苔蘚的生長提供了養料。苔蘚是一種常見的定植于石質文物表面的植物，它有豐富的假根，生長過程中假根貼附在巖石表面或者鉆入巖石孔隙中起到固定作用。苔蘚生長過程分泌的有機物和長出的假根在巖石表面形成一層“生物有機膜”以儲存水分和養分。當苔蘚在砂巖表面干枯死亡后，表面的生物膜開裂卷曲，生物膜會連同固結的砂粒從本體剝落，從而加速巖石的降解。苔蘚從巖石本體剝離后，疏松的砂巖又裸露出來為苔蘚的再次生長提供場所和養料，形成惡性循環。另外，苔蘚附著在石質文物表面遮擋了文物的原始樣貌，破壞了文物的美感。由此可見，苔蘚對石質文物的破壞是不可忽視的。因此，阻止苔蘚在石質文物表面的生長對于石質文物的長久保存具有重要意義。

長久以來，在石質文物保護中加固和除苔是分開進行的，操作過程復雜且耗時費力。大量文獻報告表明，除苔劑的效果受環境制約明顯，降雨會導致除苔劑的溶解流失，苔蘚再次出現在巖石表面。如果將加固劑和除苔劑復合，加固劑能夠將除苔劑錨定在固結產物中使除苔劑遭受雨水沖刷而免于流失，那么除苔劑的藥效發揮時間將得到延長。為解決風化巖石表面苔蘚生長的問題，本發明提出一種兼具加固功能和除苔功能的純無機復合保護材料，該復合劑能夠加固風化的巖石并確保巖石表面長期無苔。

發明內容

針對在自然界中存在的風化石質文物表面苔蘚滋生的問題，本發明提出一種兼具加固功能和除苔功能的純無機加固-除苔復合劑。該復合劑在保證加固性能的基礎上復合了除苔劑，簡化了操作步驟，解決了除苔劑失效快的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明公開了一種用于風化石質文物保護的純無機加固-除苔復合劑，所述的復合劑由下述質量百分配比的原料組成：

作為進一步地改進，本發明所述的分散劑是乙醇C₂H₅OH、乙酸乙酯CH₃COOC₂H₅和異丙醇C₃H₇OH中的任意一種。

作為進一步地改進，本發明所述的納米GO@CuO的制備方法如下：

1)將0.6-1.5mg/mL的納米氧化石墨烯(GO)水分散液和N,N-二甲基甲酰胺置于圓形底瓶中，攪拌并加熱至80-95℃；

2)向體系內注入0.1-0.5M醋酸銅或氯化銅溶液，80-95℃下攪拌；

3)將混合物用去離子水清洗，離心收集沉淀物；

4)將沉淀物和H₂O密封在聚四氟乙烯內襯不銹鋼高壓釜中，120-180℃下水熱反應8-12小時，最終經離心、烘干得到納米GO@CuO。