● 摘要
中华民族具有悠久的历史文化，纸质文物是记载文化信息的特殊载体，为人类历史留下了宝贵的精神文化财富。珍贵的古旧字画、孤本图书、档案手稿等，具有极高的研究和保存价值。然而流传至今，这些浩如烟海的珍稀纸质文物随着时间的推移和环境条件的改变，自身发生了物理、化学变化，出现了不同程度的“病变”：发黄、霉变、粉化、脆断，字迹、绘画颜料的严重褪变。很多珍贵的纸质文物，大多以孤本形式存在，一旦损毁，将无法修复。为了长久有效的保护纸质文物，科研工作者在对纸质文物进行修复工作之前，首先要准确无误地获取纸质文物表面的信息。纸张酸度，作为纸张物理、化学性质的重要影响因素之一，是纸质文物修复保护工作必不可少的重要信息。 荧光碳量子点（简称碳点），作为新型碳纳米材料，具有良好的生物亲和性和光学性能。很多研究工作者致力于碳点的制备方法研究，已经发展了一系列合成方法，并将其广泛的应用于生命分析领域，如生物成像、DNA和蛋白质检测、生物标记、基因转载等。然而，目前尚无人研究荧光碳点与纸张的相互作用及其对纸张性能的影响。 本论文由综述和研究报告两部分组成。 在综述部分，主要介绍了碳点的制备方法、性质研究及分析应用进展。重点综述了自上而下及自下而上的制备方法、钝化处理碳点表面或者掺杂半导体量子点的修饰方法以及碳点在生命分析领域的应用。 研究报告部分主要包括以下两方面的研究工作： 1.pH荧光碳点的制备及其与纸张的相互作用研究 采用水热合成法，以抗坏血酸为碳源制备了对pH有响应的荧光碳点，并将其应用于纸张表面pH的测定。在综合考察该荧光碳点对纸张表面pH的信号响应、在纸张表面的去除率、与纸张的相互作用及其对纸张性能的影响等方面的基础上，成功地建立了可原位、无损检测纸张表面pH的新方法。 2.碳点/二氧化硅复合纳米材料的制备及其与纸张的相互作用研究 以柠檬酸为碳源、PEI为钝化剂，利用热解法，制备了表面修饰有氨基的荧光碳点。在反相微乳液体系中，利用氨基的正电性将碳点包埋入二氧化硅纳米粒子中，制备碳点/二氧化硅复合纳米材料。利用二氧化硅壳层的屏蔽效应提高碳点荧光性能的稳定性，为碳点在复杂环境的分析检测提供了新思路。在此基础上，进一步研究了碳点/二氧化硅复合纳米材料与纸张的相互作用，为该复合纳米材料在纸质文物表面的无损分析应用奠定基础。