使用玛雅蓝颜料的壁画（公元650~750年之间）
玛雅蓝是古代玛雅人创造并广泛使用的一种蓝绿色颜料。日前，广东省科学院资源利用与稀土开发研究所庄官政博士等人研究揭示了海泡石中不同类型羟基对矿物—染料界面反应机理和玛雅蓝颜料性能的影响。相关研究发表于《染料与颜料》。
研究人员推测，古代玛雅蓝可能是采用热处理的方式制备的。然而，有关玛雅蓝中矿物—染料的界面反应机制仍未获得明确认识。这一问题被称为“玛雅蓝之谜”。
基于海泡石族黏土矿物的微观结构，庄官政等提出，海泡石结构中的纳米通道和多种羟基基团（沸石水、配位水和结构羟基）很可能是玛雅蓝颜料形成和稳定的关键。据此，他们采用分步热处理的方法，揭示了羟基基团在玛雅蓝颜料形成过程中的作用。
研究结果显示，沸石水对靛蓝分子进入纳米通道具有阻碍作用；配位水与靛蓝分子形成氢键，使颜料对可见光的吸收产生红移，颜料呈蓝绿色；并将靛蓝分子固定在海泡石结构中，从而提高其稳定性；结构羟基在矿物—染料界面反应中没有作用。
因此，热处理的作用在于去除纳米通道中的沸石水，为靛蓝分子进入纳米通道提供足够的空间；活化靛蓝分子，使其与配位水形成氢键。基于上述研究成果，他们建议合成玛雅蓝的最优热处理温度区间为120~200°C，该温度区有助于去除矿物结构中的沸石水而不脱除配位水。
该研究结果对玛雅蓝考古研究、高性能矿物基纳米复合颜料的开发，以及海泡石族黏土矿物的高效利用具有重要的指导意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2022.110138
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