近期，ACS Omega在线发表了甘肃省文物考古研究所题为“Polyacrylic Acid-Functionalized Graphene@Ca(OH)2Nanocomposites for Mural Protection”的研究性论文。我所陈国科研究员为该论文的通讯作者，顾文婷助理馆员、魏彦飞副研究员为共同一作。

　　壁画是人类优秀文化遗产的重要组成部分。2019年9-12月，我所在甘肃省武威市天祝县祁连镇岔山村抢救性发掘了唐吐谷浑慕容智墓，该墓甬道口上端的照墙、甬道、墓室皆装饰有精美壁画。壁画以墨线勾勒为主、设色清新典雅、人物造型生动自然，充分反映了唐代审美对吐谷浑人的影响。在对慕容智墓出土壁画保护修复前进行的病害调查结果显示，壁画背面则主要为泥土覆盖、碎裂、裂隙、缺失等病害，壁画正面从中心部位及四周边缘有明显的起翘变形，有小面积霉菌滋生，病害种类较多，且各类病害重叠交错出现，壁画亟待进一步保护修复。

　　目前，国内壁画保护修复中使用的加固材料主要有有机材料和无机材料。有机材料主要为丙烯酸聚合物，如Paraloid B-72和AC33，这些材料已用于壁画加固，但在热氧化和光照射后出现明显老化问题，导致其机械强度下降，最终脱落。而无机材料主要包括石灰水、氢氧化钡和碱土硅酸盐等，但其渗透性差、使用过程中导致可溶盐结晶的缺点限制其在壁画加固方面的应用。近年来，由于极好的兼容性，无机纳米材料[如纳米Ca(OH)2]作为一种具有良好前景的壁画保护材料而受到广泛关注。然而，到目前为止，其合成方法仍然成本高，操作复杂。此外，Ca(OH)2的粒径大、碳化慢、加固强度低等问题仍未得到很好的解决。

慕容智墓出土壁画——《门楼图》

　　该篇论文显示，我所在此次壁画保护中提出了一种新方法——利用石墨烯基纳米材料对壁画进行加固保护。通过简单且经济的水溶液方法合成聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca(OH)2材料。该材料具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性、良好的渗透性、以及对壁画颜料的强粘附性。聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca(OH)2材料创造性的将无机和有机材料的特点进行结合，合成一种新型的纳米氢氧化钙与聚丙烯酸树脂的复合材料，利用石墨烯基纳米材料（PAAG@Ca(OH)2）保护壁画。

　　通过透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、X-射线光电子能谱分析（XPS）对PAAG@Ca(OH)2进行表征，将所得数据进行分析，并查阅相关文献，结果表明PAAG@Ca(OH)2纳米复合物制备成功。

　　同时，将AC33和PAAG@Ca(OH)2纳米复合物在壁画模拟样品表面进行加固效果、粘接强度、亲水性及渗透性的对比实验，研究结果表明，与商用AC33样品相比，纳米复合材料PAAG@Ca(OH)2具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性和更好的渗透性，并且对壁画模拟样品影响更小。因此，PAAG@Ca(OH)2在壁画加固方面表现出显著的优势。

　　这项工作得到了国家社会科学基金重点项目“武周时期吐谷浑喜王慕容智墓出土资料整理研究”（20AKG007）、国家文物局“考古中国—唐代吐谷浑王族墓葬群考古”项目、甘肃省文物保护科技研究项目“聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca(OH)2在壁画加固中的应用研究”的资助。