这也行？完美复原破损古画？拉曼光谱竟然如此神奇！

中国传统绘画颜料迄今已有7000多年的历史，矿物颜料由于其色彩鲜艳、洁净、经久耐用的特点，在我国古代绘画作品中被广泛应用。作为一种不易变色的天然石色颜料，矿物颜料在绘画颜料中的应用范围越来越广泛。

在外界环境因素及内部绘画材料发生性态变化情况下，古画的长期保存工作难度较大，往往需要不断对其进行定期修复。而作为古画的主要载体的颜料，在进行古画修复时一般都需要事先对颜料成分、特征等进行鉴别，制定针对性强的修复计划，保证修复工作顺利进行。

图1 古画

拉曼光谱分析

利用拉曼光谱定量分析法对石绿矿物颜料在各种无机颜料样品的占比和面积比进行测量，最终得到某绘画作品中的无机颜料组成配比。

拉曼效应是一种非常弱的散射效应，是分子散射光相对入射光频率发生较大变化，在非均匀介质或存在悬浮状颗粒的待检测物质或介质中发生的光的散射作用。当频率为ν的单色光照射到物质表面时，入射光会在样品表面发生散射。拉曼光谱分析主要是利用散射效应对待检测物质的性质、成分等进行测量的综合方法。

图2 奥谱天成ATR8800科研级显微拉曼光谱成像仪

采用显微拉曼光谱仪对几种颜料矿物和相对应的市售矿物颜料进行了拉曼光谱的采集。在对拉曼光谱的分析中，分辨了主要指纹信号及伴生矿物可能在颜料中产生的干扰信号，对矿物及颜料的主要指纹信号给出了分子结构及振动模式的指认。

在所有矿物颜料中，石绿是使用极其普遍的。通过对古代绘画颜料的解读，并重点对石绿的两种异构体进行优化，探究其稳定结构、紫外吸收等性质，并进一步分析了不同光谱波段的归属。

采用软件特殊算法得出两类石绿分子的紫外可见吸收光谱，如图3所示。

图3 两种稳定石绿分子的紫外可见吸收光谱对比

图3对两种伴生矿物可能存在的颜料中的共存问题通过拉曼特征光谱的指认给出了分辨。分析了敦煌研究院赠予的青金石矿物及青金石末矿物颜料，通过分析天然矿物、矿物颜料及人工合成颜料之间拉曼光谱1100cm ^-1 以上光谱特性的差别，对青金石颜料的应用及来源给出鉴别。

本文为快速确定石绿颜料在阳光作用情况下的的特性给予数据支持，同时可以促进颜料质量的提高，为更好地保护古代文物做贡献。