發布時間:2024/07/09 22:35 點閱數:53

研發群組 計畫成果

執行成果介紹

研究計畫介紹:

在國內古蹟文物的傳統彩繪藝術裡,白色是最常被使用的顏色。其目的除了遮蔽桐油顏料外,亦有助於彩繪技術中的退暈技法。鈦白為較晚期發展出來的顏料,成分為二氧化鈦,對於文物表面覆蓋率高,屬於目前修復級顏料中用於修復全色的首選,因特定目的可能混合少量鋇白或鋅白來提高穩定性或光學性質。然而二氧化鈦為知名的光觸媒材料,波長短於406.6奈米的可見光與紫外光能量將可激發鈦白粉的光催化活性,產生電子電洞對,並進一步在一般環境下中與氧及水氣產生高反應性自由基,相當容易引發用於全色修復的鈦白粉產生自由基破壞高分子樹酯載色體甚至色料,使修復工作的成果難以持久。探索可取代鈦白粉的氧化物奈米材料,運用本研究團隊的專長,控制這些奈米粒子的尺寸與均一性來調整其能隙能量,期望最小限度的受到太陽光的激發。此外,會在這些白色奈米材料表面摻雜特定數量的銀量子點,使表面產生可抗菌的活性區。最後會進行粉末對市售的載色體的光分解實驗測試,並利用臨場光譜的量測方式,來監控並了解整個反應的發生過程。

目前研究成果:

首先我們藉由簡單的水熱法,在110 °C下成功合成二氧化鋯奈米粒子 (ZrO2 nanoparticle, ZrO2 NP),透過穿透式電子顯微鏡 (Transmission Electron Microscopy, TEM) 統計出ZrO2 NP 大小約為4.62 nm,此結果顯示ZrO2 NP 0 D 奈米粒子 (三軸方向均 < 10 nm),具有量子現象,此外由於尺寸極小,後續添加在修復級顏料中,奈米粒子間排列更緊密,預期其耐久度及反射程度會高於市售之顏料。而後透過紫外-可見分光光度 (Ultraviolet-Visible spectroscopy, UV-Vis) 測量紫外-可見光區的吸收光譜,發現 ZrO2 NP 並無可見光區之吸收光譜特徵峰,由其光譜資訊可以推論,此粒子在可見光波長下 (380 nm~ 760 nm) 不會因為吸收太陽光在可見光區的能量,進而產生自由基破壞塗料及色料之化學結構。

持續進行中實驗:

    目前仍在嘗試,第一:嘗試在二氧化鋯粒子中含浸銀量子點,增加塗料抗菌的效果。第二:將上述的合成之銀-二氧化鋯粒子與市售之高分子塗料混合,以完成新塗料,塗附在玻璃基板上,進行吸收光譜測量,與抗菌測試。

致謝:

感謝文資局承辦人、審查委員及各位長官對我們工作的肯定,並給予經費上的支持,讓我們能夠開展奈米材料與文物塗料修復的跨領域研究。儘管研究初期遇上瓶頸,但在我們多方嘗試下逐漸掌握了這項研究的特性。我們期許在未來能積累更多研究成果和相關知識。再次感謝各位長官的支持,使我們能在這一領域不斷深耕發展。

撰寫單位:國立陽明交通大學 應用化學系


照片


為了解使用者支操作體驗,煩請您撥冗前往填寫問卷,您所提供之意見將成為未來精進之參考,謝謝您!
(點選「前往填寫」,或點選右上角「使用回饋」即前往問卷連結。)