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近年來，中央臺的一檔文博探索類節(jié)目《國家寶藏》，喚起了大眾對文物保護、文明守護的重視。節(jié)目中的國寶守護人為大家講述“大國重器”們的前世今生，解讀中華文化的基因密碼。島津公司的Py-GC/MS作為一把研究古代漆器的利劍，可以很好的幫助我們了解歷朝歷代漆器組成、結構及髹(xiū)漆工藝的流變歷程，為探討文物的史學意義、文物的修復與保護提供科學依據，真正的實現(xiàn)讓國寶“活起來”。
披津斬歷，重塑輝煌
一直以來，在人民群眾的眼中，文物都是高高在上，冷艷而高不可攀的。許多科研工作者一直致力于在文物與人之間建立聯(lián)結，拉近當代人與歷史文物的距離，引導更多的科技生產投向古典文化，讓更多的歷史符號在新時代的新語境下，煥發(fā)出新的生命力，真正成為活著的傳承。
漆器是中華民族珍貴的文化瑰寶，是中華民族對人類文明的偉大貢獻。由于漆器樣品的珍貴性和特殊性(不溶于酸、堿和有機溶劑，難以預處理)，很難通過常規(guī)的分析方法來剖析。Py-GC/MS是一種分析聚合物、塑料、橡膠、涂料、染料、樹脂、涂層、纖維、木材等不溶性材料和聚合物的分析方法。
島津公司多功能熱裂解儀EGA/PY-3030D特點主要有：
l 熱分解溫度高達1050°C，快速升溫(600°C/min)和快速冷卻(100°C/min)；
l 可進行多步熱脫附模式；
l 檢索軟件F-Search和多樣質譜庫(聚合物裂解產物質譜庫、添加劑譜庫等)
Py-GC/MS系統(tǒng)分析具有用量少、靈敏度高、分析速度快，信息量大等特點，適用于各種形式的樣品，可直接對固體樣品進行測定。Py-GC/MS技術是直接將高分子聚合物裂解成小分子碎片混合物，經氣相色譜分離后，由質譜檢測器檢測，后通過對高聚物裂解后的分子碎片指紋信息的提取、拼接來獲得其物質組成，是鑒別漆器等類似高分子材料化學成分的*方法之一。
熱裂解-氣相色譜質譜儀的分析原理圖
武漢大學童華教授課題組近些年來一直致力于多層漆器復雜基質材料/組成、結構和髹漆工藝微損剖析方法的建立和不同歷史時期漆器基質成分、工藝變化的源流探究。下面我們來看看他們是如何利用Py-GC/MS技術對多層漆器復雜基質材料的組成、結構和髹漆工藝進行研究的吧。
首先根據樣品的層次結構剝離提取每層基質，再將純化的樣品進行Py-GC/MS分析，對測試結果進行深度剖析并與其它分析方法的分析結果相互結合、驗證獲得各層基質的物質組成。Py-GC/MS法對漆器基質組成的深度解析可采用提取離子技術與ESCAPE技術(蓋蒂文物保護研究所Michael R. Schilling漆器研究團隊研發(fā))相結合的方法：
漆液種類來源的判斷主要靠一系列烯烴烷烴類、苯酚類、烷基苯類、兒茶酚類等物質的裂解產物分布與苯環(huán)側鏈基團的碳鏈長度來確定。
干性油類添加材料的特征裂解產物為甘油三酯、一系列一元和二元羧酸和部分標志性裂解產物，其具體種類的判斷靠壬二酸二甲酯(A)與軟脂酸甲脂(P)的比例、軟脂酸甲脂(P)與硬脂酸甲脂(S)的比例、軟脂酸甲脂與硬脂酸甲酯的總和占全部脂肪酸甲酯的比例及標志性裂解產物來確定。
雖然蛋白質類添加材料的基本組成單元為氨基酸，但值得注意的是檢測到氨基酸的存在并不能確認漆膜中添加了蛋白質類物質，蛋白質類添加材料的確定必須通過一些含氮的裂解產物，如：1甲基-1氫-吡咯、吡咯、吲哚等等。這是因為蛋白質的標志性裂解產物不是氨基酸，而是氨基酸在高溫下反應生成的含氮產物。
多層漆器各層基質有機物質組成相對含量圖(例)
通過多層漆器各層基質漆液種類、干性油類、萜類、蛋白質類、蠟類、多糖類和其它有機物質組成相對含量圖可以看出不同基質層物質組成的分布與差異。
后通過多層漆器的層次結構、紋飾脈絡、各層基質材料組成、歷史資料及現(xiàn)代漆器處理技術可以對古代不同類型漆器的髹漆工藝步驟進行大致的推測，從而在一定程度上模擬和還原當時的髹漆工藝。
我國歷史悠久，各類文物非常豐富。讓文物“活起來”是文物保護的核心。隨著社會的發(fā)展，文物保護工作越來越受到重視，各類大型分析儀器也在文物保護工作中扮演著越來越重要的作用。島津公司的Py-GC/MS 聯(lián)用系統(tǒng)可以為各類文物的分析提供強有力的技術支持，實現(xiàn)高靈敏度的微損分析。
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2025第13屆武漢國際科學儀器與實驗室裝備展覽會
展會城市：武漢市展會時間：2025-03-20