錢　玲，夏　寅，胡紅巖，張尚欣，呂功煊，陳港泉，周　鐵

(1. 中國科學院 蘭州化學物理研究所 羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室，甘肅 蘭州　730000；

2.秦始皇帝陵博物院陶質彩繪文物保護國家文物局重點科研基地，陜西 臨潼　710600;

3. 敦煌研究院 保護研究所 國家古代壁畫保護工程技術研究中心，甘肅 敦煌　736200)

?

分析測試新成果(140～147)

復合淀粉-丙烯酰胺聚合物在秦始皇帝陵和漢陽陵土遺址脫鹽中的應用

錢玲1，夏寅2，胡紅巖1，張尚欣2，呂功煊1，陳港泉3，周鐵2

(1. 中國科學院 蘭州化學物理研究所 羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室，甘肅 蘭州730000；

2.秦始皇帝陵博物院陶質彩繪文物保護國家文物局重點科研基地，陜西 臨潼710600;

3. 敦煌研究院 保護研究所 國家古代壁畫保護工程技術研究中心，甘肅 敦煌736200)

制備了一種復合淀粉接枝丙烯酰胺高分子聚合物(St-PAM). 經(jīng)紅外光譜、掃描電子顯微鏡等方法表征發(fā)現(xiàn)，淀粉與丙烯酰胺接枝共聚形成具有多層片狀、尖銳斷面及多重孔道的大比表面積的聚合物. 同時，吸水性能測試表明其具有良好的吸水耐鹽性能. 將材料應用于秦始皇帝陵K9901陪葬坑及漢陽陵地下遺址進行脫鹽示范，結果表明，吸水脫鹽材料對試驗區(qū)域表面土層主要成鹽離子Ca2+和SO42-的移除率分別達到70%和90%左右，對含量較少的其他鹽類離子，如Na+、NO3-等也有明顯效果.

土遺址；遺址博物館；鹽害；脫鹽;復合淀粉-丙烯酰胺聚合物

引起土遺址病害的原因眾多，如風蝕、日曬、雨淋、霉菌、鹽類結晶等. 其中風蝕等引起的破壞可由修建博物館解決，但由鹽類在環(huán)境溫濕度變化下引起的遺址表層酥粉、泛白、裂隙等病害則仍然存在. 經(jīng)實地調查發(fā)現(xiàn)：成都金沙遺址存在由鹽害引起墻體裂隙，表面結殼、發(fā)白；上海元代水閘遺址閘墻墻體有鹽結晶析出；北京玉皇廟山戎墓葬遺址由鹽分結晶引起酥堿、裂隙；敦煌壁畫表面存在皰疹、酥堿病害等. 這些鹽害破壞了土遺址外觀形貌和土質文物的耐久性，引起的酥堿、皰疹、表層剝落等對壁畫及佛像外觀的破壞則直接影響了文化遺產(chǎn)的完整性與重要信息的保存.

因此，許多研究者進行了鹽害機理方面的研究工作[1-2]，以期從源頭上控制鹽害的發(fā)生或研發(fā)出能夠阻止鹽害產(chǎn)生的方法. 如，Scherer G W等[3-4]考察了鹽害引起石碑和雕塑損害的原因，指出主要是由于石質文物內(nèi)部多孔狀孔隙通道中鹽晶體的溶解-結晶過程中產(chǎn)生的結晶力造成文物損壞. Rodriguez-Navarro C等[5]發(fā)現(xiàn)遺址本體中所含鹽分組成、環(huán)境濕度引起的水分遷移，鹽分結晶形式及基體特性對遺址本體損害的產(chǎn)生都有影響. Carlos R N等[6]用NMR研究了晶體施加到孔壁上的實際壓力. Rosa M等[7]用動力學和熱力學的方法研究孔隙內(nèi)鹽類的結晶，以期用計算模擬的方法來研究結晶過程中內(nèi)部相互作用力，從而深入了解鹽類對建筑體的損害. 近年來，對建筑材料中的微觀鹽結晶過程建模也應用在鹽類引發(fā)建筑物損害的研究中[8-9]. 除了通過對鹽害機理的研究來防治鹽害問題外，移除或減少對土遺址造成損害的鹽類結晶使其含量低于發(fā)生鹽害的含鹽閾值，也是解決土遺址已存在鹽害的一種有效方法. 這種鹽分轉移方法早期用于可移動文物，如陶質器皿等的脫鹽，后來也采用泥敷脫鹽法[10-13]對不可移動磚石質文物進行鹽分移除. 該法主要是用高嶺土、纖維素、膨潤土等吸水性材質，以不同配比混合后調制為膏體泥敷劑，敷貼于遺址表面進行脫鹽. 對于可移動磚石文物及遺址局部墻體等也采用電化學輔助泥敷法進行除鹽[14]. 泥敷劑的性能與脫鹽工藝過程中敷貼時間、次數(shù)、潤濕度等參數(shù)的控制是影響脫鹽效果的重要因素[15-17]. 對于土質遺址基體鹽分移除，敦煌研究院[18]曾利用高分子吸水材料在壁畫基底灌漿修復過程中進行了脫鹽操作. 這種方法所選用的高分子材料要求具有良好的吸水耐鹽性能，國內(nèi)外對這種材料也有大量的研究報道[19-23]，但多用作廢水處理的絮凝劑、農(nóng)田保水劑或其他油田、衛(wèi)生等領域.

在原有的脫鹽方法與技術基礎上，本文研發(fā)了一種可用于土遺址脫鹽的復合淀粉-丙烯酰胺聚合物脫鹽材料與脫鹽工藝. 為了提高可溶鹽的脫除效率，制備了一種大比表面積吸水脫鹽復合材料，將大比表面積的吸附材料與淀粉接枝丙烯酰胺類聚合物組裝進行改性，利用復合材料中的接枝聚合物吸收大量水，在水的運移過程中將土遺址中的游離無機鹽從基體中脫除. 組裝的改性成分，因其具有的多孔道結構給鹽離子遷移提供了合適的通道，高比表面積為鹽離子在復合材料上的吸附固定帶來了有效的位點，從而提高了吸水脫鹽復合材料的可溶鹽處理能力，并提高了其脫鹽效率，實現(xiàn)組分之間性能或功能上的互補及協(xié)同效應.

本文選取兩個典型性土遺址：半封閉式兵馬俑博物館土遺址與全封閉式漢陽陵博物館土遺址進行了脫鹽工程示范，取得了良好的脫鹽效果.

1　試驗部分

1.1儀器、試劑與材料

儀器：紅外光譜儀(Nexus 870型，美國Nicolet公司)，掃描電鏡(JSM-5600LV型，日本電子光學公司)，離子色譜儀(ICS-1500型，美國DIONEX公司).

試劑：過硫酸銨、亞硫酸鈉及甲醇均為AR級，購自天津化學試劑有限公司；可溶性淀粉AR級，購自天津科密歐試劑；丙烯酰胺、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、高嶺土、聚乙烯醇均為CP級，購自四川西隴化工有限公司；實驗用水均為去離子水.

材料：實驗室自制高嶺土改性淀粉-丙烯酰胺高分子脫鹽材料；吸水無紡布KC-X60(X60 93495B型，Kimberly-Clark/金佰利有限公司，中國上海)；超聲霧化器(402AI超聲波，上海魚躍醫(yī)療設備有限公司)；循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城)，脫鹽板、脫鹽板支架均為自制.

1.2復合淀粉-丙烯酰胺聚合物的制備

將所需淀粉及丙烯酰胺試料按比例溶解于蒸餾水，待充分浸泡后在氮氣保護下加熱至80～90 ℃進行糊化處理20～40 min，后降溫至60～70 ℃. 加入溶有前述試料質量0.05～0.1倍的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、0.1～0.5倍的高嶺土、0.006～0.01倍的過硫酸銨和少量亞硫酸鈉的水溶液10 mL引發(fā)反應，然后加入溶有一定量單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺的250 mL水溶液，再加入聚乙烯醇2 g. 在氮氣保護下,于50～65 ℃進行接枝聚合反應. 反應結束后停止通氮氣，向反應容器內(nèi)加入質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉水溶液50 mL，迅速升溫至90～95 ℃進行皂化. 反應完成后加入100 mL甲醇至浸沒反應產(chǎn)物進行浸取，然后干燥處理后進行粉碎.

1.3復合淀粉-丙烯酰胺聚合物的表征

1.3.1SEM表征

圖1(a)、(b)分別為復合高分子吸水脫鹽材料的10 000倍和2 000倍掃描電鏡照片. 從圖1可以看出，該聚合物具有較多孔道，這些孔道為水分運移過程中,將土遺址中的游離無機鹽從基體中脫除提供了合適的通道. 材料表面呈多層片狀，表面積較大，并具有較多的尖銳斷面及中空孔道，當接枝的側鏈在水中伸展開來，為鹽離子在復合材料上的吸附固定帶來了有效的位點，從而提高了吸水脫鹽復合材料的可溶鹽處理能力，并提高其脫鹽效率.

圖1　復合淀粉-丙烯酰胺聚合物吸水脫鹽材料的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.1　SEM images of composite St-PAM

1.3.2FT-IR表征

所制備的淀粉-丙烯酰胺聚合物脫鹽材料的紅外光譜如圖2所示. 在3 426～3 203 cm-1處吸收峰峰形較寬而鈍，其為淀粉-OH伸縮振動吸收峰. 3 203 cm-1處較弱的肩峰為締合態(tài)-NH2與-OH吸收峰的相互疊加. 2 934 cm-1處為-CH2反對稱伸縮振動吸收峰. 1 674 cm-1處為羰基特征吸收峰，對應于酰胺I(C=O伸縮振動). 1 566 cm-1處為仲酰胺N-H彎曲振動，該處吸收峰強度明顯增大說明酰胺N-H被N-R取代. 1 450 cm-1處為亞甲基變形的特征吸收峰. 1 025 cm-1處為淀粉C-O-C特征吸收峰，此處峰形弱化是因為接枝反應中C-3處O-H鍵被O-C鍵部分取代所致. 在1 084 cm-1處出現(xiàn)高嶺土Si-O伸縮振動吸收峰. 由此可知，復合淀粉與丙烯酰胺單體發(fā)生了較充分的接枝共聚反應.

圖2　復合淀粉-丙烯酰胺聚合物吸水脫鹽材料的FT-IR譜圖Fig.2　FT-IR spectrum of composite St-PAM

1.3.3吸水性能測定

表1給出了該材料在去離子水及鹽溶液中的吸水率，計算公式見式(1).

(1)

其中，m為聚合物在干燥狀態(tài)下質量，g；m1為聚合物吸水飽和時質量，g.

由表1可以看出，在含鹽溶液中材料吸水性能有所下降，但在硫酸鈉溶液中吸水性能好于在氯化鈉溶液中.

表1　脫鹽材料吸水性能(吸水倍率)

1.4土遺址本體脫鹽工藝

1.4.1樣品采集

在選取的待脫鹽區(qū)域，用取樣刀在取樣點刮取約1 cm直徑大小，圓形表面土樣200 mg左右，為表層0 cm脫鹽前基底土樣.

用尖頭鉆孔器在取樣點鉆孔至距壁面1 cm深度處，采集土樣約200 mg左右，為深度1 cm脫鹽前基底土樣. 繼續(xù)鉆孔至2、3 cm處，分別取得深度2 cm及3 cm脫鹽前基底土樣.

脫鹽后在距離脫鹽前取樣點圓形輪廓外側1.5～2.5 cm處對應位置分別進行取樣，作為脫鹽后樣品，取樣方法及深度同脫鹽前.

1.4.2試驗區(qū)域處理

根據(jù)壁面情況，打開超聲霧化器，按預設出霧量對試驗區(qū)域進行表面霧化潤濕處理約30 min后，在帶有10 cm厚海綿的透氣性頂板上固定一層剪裁好的32 cm×35 cm KC-X60無紡布. KC-X60型無紡布所含成分為70%～85%原生木漿纖維及10%～25%聚丙烯纖維，其具有良好的吸水性能和抗撕裂耐磨強度，在脫鹽過程中作為脫鹽板與脫鹽敷貼材料的底襯層. 將在去離子水中潤濕約1 min、負載有高分子脫鹽材料的KC-X60放置于脫鹽板底襯層無紡布上(負載有脫鹽材料面接觸底襯層). 將透氣性脫鹽頂板調整高度，適合于脫鹽區(qū)域，使脫鹽材料密切接觸試驗區(qū)域潤濕待脫鹽部位，打開水泵在海綿內(nèi)部進行抽真空，以促進水汽定向遷移.

1.4.3脫鹽試驗

監(jiān)測脫鹽區(qū)域，每隔3～6 h，根據(jù)試驗區(qū)域壁面的干燥程度更換脫鹽材料. 經(jīng)過5～7次吸附脫鹽，直到遺址鹽分被脫除，對遺址進行取樣分析.

1.5脫鹽效果檢測

為了考察試驗區(qū)域脫鹽前后含鹽量變化及脫鹽深度，將所采集的脫鹽前后土樣進行離子色譜分析.

離子色譜樣品處理方法：取采集土樣約0.2 g定容于50 mL去離子水中，加速攪拌使土樣中鹽分溶解并超聲分散30 min后，移取上層清液經(jīng)離心處理后進行離子色譜分析.

以mg/g表示土遺址本體中某離子含量Q，其按式(2)計算：

(2)

其中，C為樣品于去離子水中定容后測得某離子質量，mg；G為定容遺址土質量，g.

鹽分離子移除率按(3)式計算：

(3)

其中，Q0為土樣脫鹽前鹽的質量分數(shù)，mg/g；Q1為土樣脫鹽后鹽的質量分數(shù)，mg/g.

2　結果與討論

2.1漢陽陵試驗區(qū)域脫鹽效果分析

2.1.1表面土層脫鹽效果

由于漢陽陵地下博物館土遺址采用全封閉式恒溫恒濕環(huán)境，其基底土鹽分含量較低，遺址表面未發(fā)現(xiàn)有明顯的鹽害造成的酥堿、空鼓或起甲等現(xiàn)象，但遺址土表面泛白. 取樣區(qū)域取樣點分布如圖3所示.

圖3　漢陽陵試驗區(qū)取樣示意圖Fig.3　Sampling location of Yang Mausoleum of Han Dynasty

漢陽陵取樣區(qū)域表面土層脫鹽前后離子的質量分數(shù)如圖4所示. 圖4為3#取樣點表面土層脫鹽前后鹽分含量情況，其他取樣點含鹽情況與3#取樣點類似，不再逐一列出. 由圖4可以看出：表層土樣中含有的離子主要為Ca2+、SO42-以及少量的NO3-，其他離子如Cl-、Na+、K+以及Mg2+離子的質量分數(shù)均小于0.5 mg/g. 主要陽離子Ca2+的質量分數(shù)在2.5～5.0 mg/g之間. 陰離子主要為SO42-，其質量分數(shù)在2.0～5.0 mg/g之間. NO3-的質量分數(shù)在0.5～2.0 mg/g之間.

圖4　漢陽陵取樣點表面土層脫鹽前后各離子的質量分數(shù)變化Fig.4　Variation of ion concentrations from preprocessing to postprocessing of desalination on surface of earth at sampling location of Yang Mausoleum of Han Dynasty

各取樣點鹽分離子移除率如表2所列. 從表2可以看出，NO3-在各取樣點移除率均達到了99%以上，SO42-移除率在85%-95%之間. Ca2+移除率在1#、3#、5#取樣點可達到50%左右，2#與4#取樣點脫除效果不明顯. 可能是由于這兩個取樣點位于脫鹽區(qū)域邊緣，脫鹽效果受限所致. 除上述列出離子外，盡管其他鹽分離子脫鹽前的質量分數(shù)均較低，但脫鹽處理后也有所降低，尤其Mg2+、Cl-移除效果較為明顯.

表2　漢陽陵取樣點表面土層各離子移除率

2.1.2不同深度土層鹽含量及脫鹽效果

為了考察鹽分運移程度及富集區(qū)域，我們在表面土層取樣的基礎上，進一步對距離遺址表面1、2、3 cm 深度處分別取樣分析其鹽含量，并在脫鹽處理后在相同深度處取樣，考察不同深度處脫鹽效果. 結果表明，各取樣點一定深度處含鹽量遠小于表面含鹽量. 另外，與表面含鹽規(guī)律相似，Cl-、Na+、K+以及Mg2+離子的質量分數(shù)均小于0.5 mg/g，主要鹽離子為Ca2+與SO42-，且其質量分數(shù)小于表面含量，如圖5(a)、(b)所示. 圖5分別為具有代表性的取樣點1#與3#不同深度主要離子Ca2+與SO42-的質量分數(shù)變化情況.

圖5　取樣點1#和3#不同深度SO42-與Ca2+脫鹽前后離子的質量分數(shù)變化(a)SO42-，(b) Ca2+NO.1與NO.3分別為1#與3#取樣點，BS為脫鹽處理前土樣，AS為脫鹽處理后土樣Fig.5　Variation of SO42- and Ca2+ concentrations from preprocessing to postprocessing of desalination in different depths at sampling locations 1# and 3# (a) SO42-, (b) Ca2+，NO.1 and NO.3 correspond to 1# and 3# locations, BS and AS correspond to preprocessing and postprocessing of desalination

從圖5可以看出，鹽分主要富集于遺址表面土層. 在距表面1～3 cm處，Ca2+與SO42-均呈現(xiàn)下降趨勢，尤其是SO42-大多遷移到了表面土層，在深度1 cm以下的土層中其質量分數(shù)在脫鹽前后均為0.5 mg/g左右. SO42-在環(huán)境發(fā)生變化(溫度、濕度或其他變化)時，其易于發(fā)生遷移，并富集于土層表面，形成酥堿等病害，在前期的溶液化學研究中我們也發(fā)現(xiàn)了這一點. Ca2+性質相對穩(wěn)定，其除在土層表面含量較高外，在距表面深度1～3 cm處，其質量分數(shù)約為表面的50%，為2～3 mg/g左右. 在脫鹽處理后，其表面與取樣深處的質量分數(shù)均有所降低，約在1.5 mg/g左右. 由此可見，在相同環(huán)境條件下，Ca2+不易于遷移，其脫除相對困難. 另外，由圖中我們也可看出，鹽類離子含量越高，越易脫除；含量越低，則處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，不易脫除. 這與脫鹽機理有關，脫鹽過程中，遺址局部環(huán)境變化，形成一個濕潤的含鹽溶液微環(huán)境，可溶鹽類離子被激活，在濃度梯度作用下，激活的可溶性鹽類離子由高鹽溶液濃度區(qū)域向低鹽濃度的高分子吸水脫鹽材料中運移，一定時間后，鹽溶液運移達到平衡. 在此過程中，高分子吸水脫鹽材料中所含的水分不斷蒸發(fā)，從試塊中脫除的鹽分被固定在敷貼脫鹽材料中. 但當離子含量低到一定程度，由于邊際效應，其脫除難度不斷加大. 因而，在低鹽濃度時，其脫除效果不明顯.

綜上所述，漢陽陵遺址土中主要離子為Ca2+、SO42-及一定量的NO3-. 3#取樣點處，鹽含量較高，SO42-和Ca2+的質量分數(shù)在5 mg/g左右，其他取樣點離子均在4 mg/g左右. 并且，鹽含量最大處均為遺址本體表面，尤其SO42-較為明顯的富集在表面土層，Ca2+在取樣深處含量基本為表面的50%左右.經(jīng)脫鹽后，SO42-在各取樣點脫鹽率為90%左右，最高

達到94.6%，Ca2+脫鹽率最高達到61%.

2.2K9901陪葬坑試驗區(qū)域脫鹽效果分析

2.2.1表面土層脫鹽效果

與漢陽陵相似，K9901陪葬坑取樣壁面主要陽離子為Ca2+，其在表面土層中離子的質量分數(shù)在45～50 mg/g. 除Ca2+外，土樣中含有少量的Mg2+和Na+，其質量分數(shù)基本低于2.5 mg/g. 陰離子主要為SO42-、NO3-及Cl-，SO42-的質量分數(shù)在20～30 mg/g之間，而Cl-及NO3-的質量分數(shù)均在0.5 mg/g左右. 由此可見，K9901陪葬坑含鹽量高于漢陽陵，并且其表現(xiàn)出更明顯的鹽分分布不均勻性，如圖6所示. 由圖6可看出，取樣點1#鹽含量為取樣點2#的70%左右. 經(jīng)脫鹽處理后， SO42-移除率在80%～90%之間，Ca2+移除率65%～85%之間，各取樣點離子移除率如表3所列.

圖6　取樣點1#和2#表面土層SO42-與Ca2+脫鹽前后離子的質量分數(shù)變化NO.1與NO.2分別為1#與2#取樣點Fig.6　Variation of SO42-and Ca2+concentrations from preprocessing to postprocessing of desalination on surface of earth at Sampling locations 1# and 2#NO.1 and NO.2 correspond to 1#，2# locations

%

2.2.2不同深度土層鹽含量及脫鹽效果

圖7分別給出了SO42-和Ca2+在表面土層及距離表面土層1、2 、3 cm深度處離子含量及移除率. 由圖7可以看出：SO42-富集于遺址土表面，隨著深度增加，其質量分數(shù)大幅下降到2.5 mg/g以下. 經(jīng)脫鹽處理后，其含量有所降低. Ca2+隨著深度增加其含量也有很大降低，但不如SO42-明顯，其質量分數(shù)由25 mg/g降低到10 mg/g以下. 經(jīng)脫鹽處理后，兩者含量都有所降低，但不明顯. SO42-和Ca2+的變化規(guī)律與漢陽陵相似. 值得注意的是，1#取樣點在1 cm取得最低離子含量后，在2 cm 處離子含量有所增加. 并且脫鹽處理后，相對于表面Ca2+，在1～3 cm處，其含量反而增加. 而脫鹽后的2#取樣點，其Ca2+含量相對于脫鹽前也有所增加. 推測此種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是Ca2+在脫鹽處理過程中，小部分發(fā)生了向基底土層內(nèi)部的反向遷移.

圖7　取樣點1#和2#不同深度SO42-與Ca2+脫鹽前后離子的質量分數(shù)變化(a)SO42-，(b)Ca2+Fig.7　Variation of SO42-and Ca2+concentrations from preprocessing to postprocessing of desalination in different depths at sampling locations 1# and 2#(a) SO42-, (b) Ca2+

綜上所述，K9901陪葬坑與漢陽陵脫鹽土遺址試驗區(qū)域所含有鹽類離子種類相似，主要為SO42-和Ca2+. 由于所處環(huán)境不同，前者鹽類離子含量高于后者. 并且，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，可溶鹽類離子主要富集在遺址土表面，容易在表面發(fā)生鹽害，經(jīng)脫鹽處理后，表面所含鹽離子濃度有明顯降低，達到了脫鹽的目的.

3　結論

本文制備了復合淀粉接枝丙烯酰胺聚合物高分子材料. 經(jīng)紅外光譜及掃描電子顯微鏡等方法表征發(fā)現(xiàn)，聚合物中含有淀粉結構和酰胺結構等基團，內(nèi)部形成多重孔道，并且具有較大比表面積. 該材料在模擬含鹽土塊研究中表現(xiàn)出良好的鹽離子吸附固定性能，將其應用于秦始皇帝陵K9901陪葬坑及漢陽陵地下遺址脫鹽示范工程，試驗區(qū)域表面Ca2+和SO42-移除率分別達到70%和90%左右，脫鹽效果明顯，說明其對鹽類離子的選擇性吸附能力較強. 因而，該材料是一種有效的脫鹽材料，鹽分脫除效率較高，同時對遺址土體損害小.

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Application of Composite Starch-Acrylamide Polymer in Desalination of Earthen Site at Emperor Qinshihuang’s Mausoleum and Yang Mausoleum of Han Dynasty Sites

QIAN Ling1, XIA Yin2, HU Hong-yan1, ZHANG Shang-xin2, LU Gong-xuan1,CHEN Gang-quan3, ZHOU Tie2

(1.StateKeyLaboratoryforOxoSynthesisandSelectiveOxidation,LanzhouInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofScience,Lanzhou730000,China；2.EmperorQinshihuang’sMausoleumSiteMuseum,Lintong710600,ShaanxiChina；3.NationalAncientMuralProtectionEngineeringTechnologyResearchCenter，TheConservationResearchInstituteofTheDunhuangAcademy,Dunhuang736200,GansuChina)

A composite starch-acrylamide polymer(St-PAM) was prepared and characterized by infrared spectroscopy(IR) and scanning electron microscopy(SEM).The results indicated that starch grafted acrylamide copolymer has multilayer flack, shape cross section and multi tunnels structures, and high surface area and effective water and salt absorption performance. When it was used to remove the salt ions in earthen sites at Emperor Qin Shihuang Mausoleum and Yang Mausoleum of the Han Dynasty, satisfied desalting results were obtained that 70% Ca2+ion and 90% SO42-ion were removed from sites surface, respectively obvious effect also achieved for the other ions in earthen sites, such as Na+and NO3-etc.

earthen site;site museum;salt damages;desalination;St-PAM

2016-03-23;

2016-06-12.

科技部支撐計劃課題“干旱環(huán)境下古代壁畫保護成套技術集成與應用示范”(課題編號2014BAK16B01), 科技部973課題“脆弱性硅酸鹽質文化遺產(chǎn)及病害的科學認知”(2012CB720901),“保護材料與工藝的系統(tǒng)評價方法及其應用示范”(課題編號2012CB720905)

錢玲(1979-)，女，助理研究員，主要從事環(huán)境催化與遺址保護研究

呂功煊(1964-)，男，研究員，主要從事光催化與清潔能源，E-mail: gxlu@lzb.ac.cn.

O657.7

B

1006-3757(2016)03-0140-08

10.16495/j.1006-3757.2016.03.003