文物表面污渍的清除是文物保护的重要方向。传统湿法清洗工艺采用水溶液或其他流动介质溶解污渍或与其发生化学反应。特别是有色污渍的去除常采用氧化性溶液进行反应达到脱色的目的。但是氧化性溶液清洗工艺需要外加试剂,反应程度难以控制,且有残留风险,溶液扩散流动还会造成二次污染。这些因素都对文物本体造成了潜在风险。本文将电化学氧化脱色引入文物保护领域,其具有原位产生活性氧化剂,脱色效率高,反应程度受到电流、电位、电解时间控制,无残留风险的特点。配合凝胶的高持液性,可将清洁区域控制在指定位置。期望能达到原位、高效、定点、可控清除文物表面污渍的目的。围绕上述研究目标,本论文开展的研究内容和取得的成果如下:1、电化学法清除纸张表面污渍试验:制备了不锈钢-Pb02电极,通过在水溶液中电解番红花红T染料检验了电极的电化学活性。对电极进行表征,确认是所设计的不锈钢/α-二氧化铅/β-二氧化铅结构。加速寿命试验显示所制备电极具有较长的使用寿命。通过在纸张上负载染料和霉斑,使用所制备电极进行电解脱色,验证了文物表面污渍电化学清除的可行性。2、凝胶辅助电化学清洗:将凝胶作为电化学体系的阴极,构建了凝胶辅助电化学清洗体系。合成了PVA-PAA-GA水凝胶,通过SEM、FT-IR、万能材料试验机(UTM)对凝胶的结构、性能进行了表征。利用凝胶的高持水性保证了清洗的定点、可控,缓解了扩散造成二次污染的担忧。促进了电解脱色高效进行。通过研究电解前后纸张结构、性能的变化,发现该方法对纸张结构、性能影响轻微,确证其原位、高效、可控性。3、笔状复合电极的制备:为拓展电化学清除文物表面污渍的应用范围,制备笔状复合电极。首先制备了微米级氧化铅粉体作为主体材料,类石墨烯作为导电增强材料。通过SEM、四探针测试仪、TEM、TG对其形貌、组成、导电性、产率进行了表征。将氧化铅粉体、PTFE、类石墨烯材料制成多孔阳极膜,通过SEM、观察了多孔阳极膜的形貌,四探针测试仪测定了其导电性。将多孔阳极膜和隔膜、阴极凝胶封装在笔状电极的顶部截面。形成电解微区,电解产生的活性氧扩散到电解微区外部与污渍发生作用。该电极将电化学法污渍清除技术的应用范围从纸状薄层文物拓展到了体相、复杂表面。4、笔状复合电极的应用:采用笔状复合电极,对纸质、木质、陶质返铅模拟样进行电化学修复。通过色差、pH评价了修复的效果。成功将变黑的返铅模拟样修复为白色,pH略有升高。通过测试返铅模拟纸样的抗张指数、耐折度,发现其物理性能基本没有变化。凝胶辅助电化学技术成功拓展到无机物领域,返铅文物可以考虑采用其进行可控、定点、原位修复。本学位论文将电化学氧化技术引入文物表面污渍的清除和返铅的修复,配合凝胶的特性,构建了凝胶辅助电化学清洁体系。制备了多孔二氧化铅阳极与凝胶阴极的复合电极,将凝胶辅助电化学清洁方法适用范围拓展到了体相复杂表面。同时,还发现该方法与复合电极对文物返铅也有较好的修复效果。该方法具有高效、原位、可控、适用范围广、对文物本体的影响较小的特点。这些研究成果在文物修复领域具有重要的意义和较高的应用价值。