光散射学报

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表面增强拉曼光谱在文物材料分析中的研究进展

姚铭毅, 张晖

光散射学报. 2026, 38(1): 1-15. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601001

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文物材料的精准分析是文化遗产科学保护与研究的关键。为了获取尽可能多的文物成分信息，文物科技工作者们通常采用多种方法对其进行检测和分析。鉴于文物具有珍贵性与不可再生性，表面增强拉曼光谱（Surface-Enhanced Raman Spectroscopy，SERS）技术凭借其超高灵敏度、分子指纹识别能力、荧光猝灭效应及微损/无损检测优势，在文物材料分析领域展现出巨大潜力。本文综述了SERS技术在文物材料分析中的最新研究进展与应用，重点聚焦于有机染料、无机颜料、金属锈蚀产物及蛋白质四类材料的分析策略，讨论了SERS技术在文物材料分析中遇到的挑战。随着新型SERS基底、样品前处理手段和光谱数据分析方法的不断改进，SERS技术将持续为文化遗产的科学认知、真伪鉴别与保护修复提供强有力的技术支撑。

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拉曼光谱技术在纸质文物成分与结构分析研究中的进展

郑冬青, 张高愿, 鲁钢, 陈建秋, 宋雅琴,

光散射学报. 2026, 38(1): 16-28. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601002

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纸质文物是人类文明的重要载体，但易受光照、虫害、霉菌等影响发生老化，其保护与修复意义重大，尤其是无损分析需求迫切。拉曼光谱凭借无损检测、高特异性、微区分析等优势，在纸质文物研究中应用广泛。本文综述其在纸质文物多方面的核心应用，对拉曼光谱在纸张原料成分与制作工艺认知、纸张颜料成分研究、纸质文物降解程度以及劣化机制现状进行了总结分析。同时，随着科技的发展，拉曼光谱与其他技术等的结合进一步丰富了拉曼光谱在纸质文物中的应用。文章结合文献指出了当前拉曼光谱存在数据库不足、基体干扰、灵敏度低等局限性，提出了便携式原位检测、动态监测等新发展方向，为纸质文物保护提供科学支撑。

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罗马时期马赛克玻璃珠着色工艺的显微Raman和XRF分析

董俊卿, 胡恩萍, 肖婷, 刘松, 沈婧, 李青会,

光散射学报. 2026, 38(1): 29-38. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601003

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采用微区X射线荧光光谱（μ-XRF）和显微拉曼光谱（μ-Raman）技术方法组合，对泰国Iridescen Art美术馆收藏的4颗罗马时期马赛克镶嵌玻璃珠进行无损分析。具体而言，μ-XRF成像用于玻璃表面图案和基体的元素成像和定量分析，而μ-Raman则用于分析分散在玻璃珠中不透明区域的化合物微晶，揭示了这些玻璃珠不同颜色区域的元素和物相组成、分布特点、着色剂和乳浊剂，这4颗玻璃珠均属于泡碱型钠钙硅酸盐玻璃。其中，不透明黄色区域主要与Pb和Sb有关，物相以锑酸铅（那不勒斯黄，Pb 2Sb 2O 7）化合物为主要着色剂/乳浊剂；不透明白色主要与Ca和Sb有关，物相以锑酸钙（正交晶系Ca 2Sb 2O 7和六方CaSb 2O 6晶系）化合物为主要着色剂/乳浊剂；黑色区域与Mn元素有关，透明-半透明的蓝色和绿色区域与Cu元素有关，红色区域与Pb和Cu相关，未检测到明显的晶体，主要为金属离子着色剂。通过这两种无损显微分析技术方法组合，能够全面识别和表征这些玻璃珠的玻璃相和晶相以及其与颜色相关的关键元素含量和分布特征信息。除揭示罗马时期马赛克玻璃珠的着色工艺外，本研究也为文化遗产的科学无损分析与保护工作提供了技术参考。

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中国古代玉石共性特征与分类研究

王云鹏, 刘芳志 , 于涵 , 吴昊泽 , 王永波 , 马清林

光散射学报. 2026, 38(1): 39-53. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601004

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古代玉石认定及划分标准与现代不同，了解古代先民如何辨别玉石是当代考古学者迫切需要探明和解决的问题。古代出土玉石被激光共聚焦显微拉曼光谱仪785 nm激光器照射后，其拉曼光谱中普遍会出现驼峰状荧光背底，此类荧光由玉石内分散有机质中羰基（C=O）共轭形成。岩石质玉、有机质玉以及新开采的软玉、翡翠、岫玉、独山玉、蓝田玉、汉白玉、云母、滑石、南红玛瑙、绿松石、青金石等多种古代常见玉石在高温加热处理后，其拉曼光谱中均会出现驼峰状荧光背底，说明其内部均含有晶包有机质。使用热裂解-气相色谱-质谱分析仪（Py-GC/MS）对新开采玉石中提取出的晶包有机质展开分析，发现其主要成分为羧酸盐类化合物。玉石内部的有机质可能存在两种引入途径：一是泥质岩或碳酸盐岩中的沉积有机质，二是热液中的金属-有机络合物。归纳各类玉石共性特征后，本研究得出以下结论：古代意义上的常见玉石中普遍含有有机成分，因而可呈现有机光泽（玉之符彩）。结合《说文解字》等文献，可将玉石划分为“玉，石之美”、“石之次玉者”、“石之似玉者”、“石之美者”、“蜃蛤类”、“西域美石”六类。

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痕都斯坦贴金丝椭圆玉盒的科学分析

晏德付, 杨琴, 牟炜

光散射学报. 2026, 38(1): 54-60. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601005

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本文采用紫外诱导可见发光成像、X射线探伤、开放式微区X射线荧光光谱、拉曼光谱、红外光谱及气相色谱-质谱联用等多种技术，对一件痕都斯坦贴金丝椭圆玉盒的材质与工艺进行了系统分析。结果表明，玉盒材质为透闪石-阳起石系列软玉，器壁匀薄，饰以莲纹。其独特的装饰工艺初为砣具开槽后填嵌金粉而成，后期则采取涂描金粉和粘贴金丝等工艺措施进行修复。本研究为痕都斯坦玉器的材质属性、工艺溯源、修复历史与保护实践提供了重要科学依据。

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基于拉曼光谱分析的重庆大溪文化玉石器鉴定研究

赵文华, 方婷, 白九江, 代玉彪, 叶琳, 杨明星,

光散射学报. 2026, 38(1): 61-68. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601006

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新石器时代的玉石器研究因其在探讨社会复杂化进程、跨区域资源交换及早期工艺技术演进中的关键价值，已成为考古学与物质文化研究的热点领域。大溪文化考古出土的玉饰、石饰与贝质饰件构成该文化物质遗存的重要组成部分，其材质构成、资源来源及工艺选择对于理解史前社会技术体系及文化交流网络具有重要意义。本文采用拉曼光谱技术，对大溪遗址与大水田遗址出土的 29 件玉质、石质及贝质饰件进行无损材质鉴定，识别出大理石、蛇纹石、石英岩玉、绿松石、孔雀石、黑滑石、煤精及蚌贝等多种材料组合。结果显示，此类饰材并不限于狭义“玉器”，而呈现出以本地碳酸盐岩与硅酸盐岩为主、辅以外来矿物和有机质材料的多元结构。论文进一步结合光谱特征、显微结构及考古学类型，探讨大溪文化在资源选取、加工技术与审美偏好方面的差异性，并从材料组合解析区域交换体系及工艺传统。研究表明，拉曼光谱在区分相似矿物相、识别低含量杂质成分等方面具有不可替代的优势，为史前玉石类饰品的系统研究提供了精细化技术路径。

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应用红外光谱拉曼光谱鉴别出土玉石品种

方婷, 杨明星,

光散射学报. 2026, 38(1): 69-77. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601007

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玉石在中国古代文化与考古研究中具有独特地位，出土的透闪石玉与绿松石是中华文明早期礼制与装饰体系的核心组成部分，其材质鉴定对揭示古代社会的文化内涵和交流网络具有重要意义。红外光谱与拉曼光谱作为非破坏性分析技术，在出土玉器材质鉴定中具有重要应用价值。本文以贾湖、大溪、盘龙城、郭家庙、国字山、血渭一号及梁庄王墓等遗址出土的透闪石玉与绿松石为研究对象，利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)与显微拉曼光谱(Raman)对其矿物组成进行系统表征。结果显示，透闪石玉在467 cm-1和994 cm-1处出现特征峰，可有效区别于石英岩、滑石和大理岩；绿松石则在840 cm-1与650 cm-1处呈现典型的磷酸根峰，与孔雀石、云母及玻璃仿制品差异显著。研究表明，即便样品因风化、沁蚀或表面污染导致特征峰减弱，光谱技术仍能识别其主要矿物成分，凸显了其在文物分析中的快速性与可靠性。然而，红外与拉曼光谱在古代玉器研究中仍存在若干技术局限，如荧光干扰、表面沉积层吸收、样品异质性及测试点选择偏差等问题。本文对这些难点进行了总结，并探讨了通过多点采样、信号增强及多谱区联合分析来提升识别精度的途径。研究结果不仅展示了光谱学方法在古玉与绿松石鉴定中的优势，也为未来构建高精度无损检测体系提供了实践依据。本研究展示了红外与拉曼光谱在出土玉石与绿松石研究中的方法学价值，强调了中国地质大学(武汉)珠宝学院在跨学科合作中的持续探索与贡献。该成果不仅推动了透闪石玉与绿松石等玉石品种鉴定研究的科学化进程，也为文化遗产保护与文明交流研究提供了重要参考。

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基于拉曼光谱的海洋出水陶瓷保存状况无损评估方法探索

唐翼举, 吴进贤, 罗武干

光散射学报. 2026, 38(1): 78-89. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601008

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海洋出水陶瓷文物在长期埋藏过程中，受物理、化学及生物等多重因素共同作用，釉层与胎体往往发生不同形式和程度的病害劣化；此类损伤在出水后仍可能在环境变化的驱动下持续演化，对文物的长期保存构成潜在风险。对陶瓷文物表面不同病害状态进行科学评估，可为后续保护策略的制定与干预措施的选择提供关键依据。然而，现有的保存状况判定多依赖目视经验，或需借助破坏性取样的分析手段，相关指标主观性强、可重复性有限，且缺乏可量化的评价体系，难以有效支撑精细化保护决策。基于此，本文以“南海Ⅰ号”沉船出水陶瓷为研究对象，提出一种以拉曼光谱为核心、结合表面粗糙度与光泽度参数的无损评估框架，探索釉层化学蚀变与结构演化的可量化表征方法，并筛选出对保存状况最具判别力的光谱指标，以期为海洋出水陶瓷文物保存状态的客观评估与科学保护提供新的技术路径。关键词：拉曼光谱；海洋出水陶瓷；水下考古；保存状态评估

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馆藏清代粉彩瓷釉彩料的光谱分析

王阳

光散射学报. 2026, 38(1): 90-97. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601009

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粉彩瓷作为釉上彩瓷的重要品类，开展其科学研究，对于揭示工艺技术与发展脉络具有重要价值。本文采用三维视频显微镜（OM）、X射线荧光光谱仪（XRF）及显微拉曼光谱仪（Micro-Raman）对三件馆藏清代粉彩瓷的7枚瓷片进行无损分析检测。结果表明：红彩的着色剂为铁红，黄彩的着色剂为铅锡黄Ⅱ型，绿彩的着色剂为铜的化合物，蓝彩的着色剂为钴的化合物，粉彩着色剂为铁的化合物，紫彩为金红着色，黑彩的着色剂为炭黑，金彩的装饰工艺则是采用研细金粉作为颜料绘制而成。通过显微形貌与元素分布揭示，瓷片中红花和白花部分的高铅含量源于二次施釉的立体渲染；金彩、红彩及黑彩部分的低铅含量表明是直接绘制于彩釉之上，彩料颗粒感明显。通过对比研究，表明三件粉彩瓷在颜料配方、施彩工艺上具有一致性，为清代粉彩瓷标准化生产实践提供了新的科学佐证。

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汉代绿釉陶猪析出结晶盐成分及形成机理探究

雷静, 徐云彦, 王克青,

光散射学报. 2026, 38(1): 98-105. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601010

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本文综合运用超景深显微镜（OM）、场发射环境扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、傅里叶变换显微红外光谱（FT-IR）、激光共聚焦显微拉曼光谱（Raman）、X射线衍射（XRD）等多种先进检测手段，对一件汉代绿釉陶猪表面的白色结晶盐进行了形貌观察和成分测定。结果显示，白色结晶盐呈现出颗粒簇状和弯曲的纤维束状两种形态，其主要成分为有机酸盐Ca(CH 3COO)(HCOO)·H 2O。进一步研究推测，有机酸盐可能是由文物旧修使用的粘接剂或者保存环境中木质材料所释放的甲酸、乙酸等酸性气体与釉陶基体中游离的钙离子发生化学反应所生成。这种酸性腐蚀盐聚集在陶猪的牙齿、眼睛、左右前肢腋下等部位，对其长期稳定保存构成潜在威胁，建议对文物进行脱盐处理后放置在无酸环境中保存。

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北京雪山遗址出土陶器X射线荧光光谱分析研究

张梦彤, 王涛, 郁金城

光散射学报. 2026, 38(1): 106-113. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601011

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利用Ｘ射线荧光光谱（XRF）技术对北京昌平雪山遗址的新石器时代陶器遗存开展化学成分研究，结果显示，雪山一期文化、雪山二期文化时期的陶器原料整体以普通易熔黏土为主，部分使用高镁质易熔黏土，二期的白陶则使用了高铝质耐火黏土；两期夹砂陶和泥质陶在化学成分特征上较为相似，但夹滑石陶与其他两类陶质的陶片则存在差异，应与对陶土的特殊处理有关。该遗址整体陶器颜色多红褐色，与陶胎中铁元素较高有关；雪山二期文化的黑彩主要使用了锰铁矿物。分析结果对于了解北京地区新石器时代人群在陶土选择上的资源利用行为有重要帮助。

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时间门控拉曼光谱用于有机文物表面无机污染物的原位无损分析

王然, 赵伟光, 陈美勋, 李江, 李路希

光散射学报. 2026, 38(1): 114-119. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601012

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表面无机污染物分析是有机文物保护和研究的关键内容之一，拉曼测试是一种能够实现对有机、无机物质进行原位、无损的检测方法，然而强烈的荧光背景严重制约了常规拉曼技术的应用。本文采用532 nm激发光源的时间门控拉曼系统，以皮革文物掉落残片为研究对象，通过对激光功率与时间门控延迟参数的优化研究，实现对此类样品的高效检测。实验结果表明激发功率11.17 mW为该文物样品的安全功率阈值；通过对时间域的扫描，发现延迟至 6.83 ns 时能获得信噪比最佳的拉曼光谱，并抑制荧光背景，进而成功鉴定出皮革文物残片表面石膏、二氧化钛、方解石、赤铁矿和炭黑等多种污染物的成分。因此，通过时间门控拉曼技术，利用拉曼信号与荧光在寿命上的本质差异，可实现有机文物表面无机污染物的高特异性、无损原位分析，为解决长期困扰该领域的荧光干扰问题提供了有效的技术途径。

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曹氏归义军中期榆林窟壁画颜料分析研究——以榆林窟33、34、35窟为例

崔强, 孙满利, 善忠伟, 水碧纹, 李平, 冯雅琪, 张文元, 于宗仁

光散射学报. 2026, 38(1): 120-131. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601013

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曹氏归义军时期的敦煌艺术，上承中、晚唐之艺术余绪，下启西夏、回鹘等政权统治时期之风格先声，是敦煌艺术史中一个承前启后的关键阶段。同时，该时期的壁画材料深刻反映了画院体制下的技术规范与时代特征。本文以榆林窟第33、34、35窟为研究对象，综合运用便携式X射线荧光光谱、X射线衍射及拉曼光谱等技术，系统分析了彩绘颜料的物相组成，其中拉曼光谱为多种颜料的精准识别提供了关键的指纹依据。分析表明：红色颜料为土红，绿色颜料为氯铜矿族矿物，蓝色颜料为青金石，黄色颜料为雌黄和铅黄，底色层白色颜料则分别为方解石与硬石膏。本研究通过对曹氏归义军时期壁画颜料的科学分析，为敦煌艺术“承唐启夏”的过渡阶段提供了实证支撑，为理解敦煌晚期艺术的源流发展提供了科学依据。

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山西阳曲县大王庙壁画颜料分析与工艺研究

何子燚, 员雅丽, 邵慧琪, 樊柯柯

光散射学报. 2026, 38(1): 132-140. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601014

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山西阳曲县大王庙是供奉雨神赵武的寺庙，该寺始建于明成化三年，现存精美壁画68.7平方米，分别为东墙出行布雨图、西墙回宫图和北墙后宫生活起居图，内容丰富，具有珍贵的历史价值、艺术价值和科学价值。本研究通过金相显微镜进行剖面显微分析、扫描电镜-能谱分析和拉曼光谱分析等多种分析方法，结合实地考察对大王庙壁画的颜料及制作工艺展开分析讨论。分析结果显示，大王庙壁画以砖墙墙体为支撑体，地仗层由粗泥层和细泥层组成，白粉层厚度在23 μm~98 μm之间，颜料层厚度在14 μm~55 μm之间。在北墙发现有带地仗的重层壁画。壁画使用的颜料有朱砂、铅丹、氯铜矿、密陀僧、铁红和钛白。其中朱砂和铅丹颜料的使用符合“章丹打底，银朱盖面”的传统工艺。钛白为近代合成颜料，因此可推断大王庙在近代曾经历过补绘。本研究获得了大王庙壁画的层位结构、颜料成分、绘制工艺等信息，为壁画的保护和修复工作奠定了坚实的基础，同时也为明代寺观壁画研究提供了新的实物资料。

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天津劝业场老厦五层壁画材料分析与研究

胡凤丹, 宗树 , 沈大娲, 张硕, 马靖芸

光散射学报. 2026, 38(1): 141-151. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601015

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本研究以全国重点文物保护单位——天津劝业场老厦五层立柱与天华景戏院外墙上的两处珍贵初建壁画为研究对象。这两处壁画填补了天津民国时期壁画实物遗迹的重要时代缺环，具有极高的历史、艺术和科学价值。本研究采用显微分析、扫描电镜-能谱分析、拉曼光谱分析、X射线衍射分析、热裂解气相色谱质谱五法结合的综合技术手段，系统探究其层次结构与颜料成分。结果表明立柱壁画采用了“衬色”技法，而外墙壁画则为多层绘制并施以罩光油，光油成分为桐油；两处壁画虽然在制作工艺和绘画风格上完全不同，但绘制壁画使用的材料成分相同，底色层为锌钡白；地仗层是以白云石为主的矿物组成；颜料部分红色颜料为铅丹，黑色颜料为炭黑，褐色颜料为铁红和植物炭黑混合呈色，蓝色颜料为普鲁士蓝，绿色颜料为铅铬黄和普鲁士蓝共同呈色，黄色颜料为铅铬黄，白色颜料为碳酸钙，且各颜料层中均混有铅钡白；表面覆盖白色污染物主要成分为滑石和斜绿泥石。本研究揭示了天津劝业场壁画的制作工艺与材料特征，更为壁画科学信息留存与后续保护工作提供了重要的数据支撑与理论依据。

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三星堆遗址出土三号青铜神树的科学分析与保护修复

蔡秋彤, 郭建波, 郑芦, 郭汉中, 余健, 张跃芬

光散射学报. 2026, 38(1): 152-163. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601016

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三星堆遗址出土的三号青铜神树结构复杂、构件众多，是研究三星堆青铜铸造工艺与宗教观念的重要实物。该器出土时断裂为数段，存在锈蚀、残缺和变形等多种病害，整体保存状况较差。为明确其材质组成、制造工艺与腐蚀特征，本文在修复前对残件进行了系统的检测与分析。结果显示，三号青铜神树主体为铜-锡-铅三元合金，大部分检测点铜含量高于85%，但不同部位的合金比例存在差异；表面残留金箔装饰，其金银合金比约为85∶15。金相组织表明器物为铸造成型，并经历均匀受热过程。表面腐蚀产物以赤铜矿、孔雀石和白铅矿为主，浅蓝色粉末状锈蚀为非晶态锡氧化物与稳定锈蚀产物的混合物，结构疏松，易于脱落。在保护修复过程中，针对残件数量多、连接复杂等问题，综合运用三维扫描、铜皮绑扎与内外支护等方法实现了精准拼接与结构加固，并结合数字化虚拟复原技术重现了神树原貌。研究表明，现代科技手段与传统修复工艺的结合不仅有效提升了金属文物保护修复的科学性与可靠性，也为大型青铜组合器的保护提供了可行范例。

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湖南汨罗高泉山墓群出土青铜兵器腐蚀产物的拉曼光谱分析

王颖, 韦星星, 凡小盼

光散射学报. 2026, 38(1): 164-172. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601017

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为了解湖南汨罗高泉山墓群出土青铜兵器的保存状况、腐蚀产物特征及其腐蚀成因，本文利用超景深显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪和扫描电镜等对来自不同墓葬的24件青铜兵器样品进行微观形貌观察、物相结构分析及合金成分分析，并利用pH计和离子色谱仪等对其附着土壤进行pH值和阴离子浓度分析。结果表明，依据其断面腐蚀程度，该批青铜兵器可分为轻度腐蚀青铜器，中度腐蚀青铜器和完全矿化青铜器三类。赤铜矿、锡石、孔雀石在三类青铜器上都有发现，硫酸铅主要发现于中度腐蚀青铜器和完全矿化青铜器，白铅矿仅在中度腐蚀青铜器上发现。完全矿化的青铜器可进一步划分为两种类型，一类无明显分层，腐蚀产物仅有锡石，另一类分层明显，腐蚀产物种类丰富，包括赤铜矿、锡石、孔雀石、硫酸铅、蓝铜矿、水胆矾、氯铜矿和斜氯铜矿等多种腐蚀产物。其中3件完全矿化青铜器检测出氯铜矿和斜氯铜矿，与埋藏环境中氯离子的存在有关。高泉山墓群所在地为酸性红壤环境，叠加汨罗地区高温多雨的气候条件，导致铜离子严重流失，从而造成该批青铜兵器普遍矿化严重。研究表明，尽管合金成分会影响腐蚀产物的种类，但埋藏环境对青铜器的腐蚀进程与产物组成起主导作用。

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文物腐蚀产物中的甲酸盐、乙酸盐及其拉曼光谱

张然, , 陈若琪, 辛嘉怡

光散射学报. 2026, 38(1): 173-184. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601018

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博物馆环境中甲酸和乙酸等有机酸普遍存在，对金属、玻璃、石灰质、油画等文物都会造成腐蚀，生成相应的甲酸盐、乙酸盐类腐蚀产物，其中多种产物在其他领域鲜有报道，成分和结构复杂的复盐类产物鉴定有一定困难。拉曼光谱是鉴定这类腐蚀产物的重要方法。本研究系统汇总了文物上发现或可能存在的 33 种甲酸盐、乙酸盐，并提供了这些化合物的拉曼光谱数据，为文物腐蚀产物的精准识别以及后续腐蚀机理和防护技术研究提供了关键科学依据。

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拉曼光谱分析在一件清代彩绘金铜佛像上的应用

沈依嘉

光散射学报. 2026, 38(1): 185-196. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601019

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传世金铜佛像表面在长期供奉和流传过程中累积的表面沉积物，常被简单归因为尘垢或烟炱残留。本研究采用拉曼光谱对一件清代藏传佛教彩绘金铜佛像进行多点原位无损检测，鉴别了炭黑、石青、铅白和朱砂等彩绘颜料，并在沉积物中检出谷物类材料与酥油成分，据此推断其可能来源于藏传佛教仪轨中使用的供奉品朵玛食子。在诊断的基础上后续采用Nd:YAG 1064 nm激光成功去除了沉积物。研究还结合扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS)等分析技术，进一步探索了沉积物的具体成分及其主要材料的降解机制。所建立的以拉曼光谱原位分析为先导的多方法联用技术策略，可为同类金铜佛像表面沉积物的科学认知与保护干预提供参考。

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基于光谱技术对古代铁佛像的科学分析

毋妍, 周麟麟, 王建平,

光散射学报. 2026, 38(1): 197-208. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601020

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青州龙兴寺出土的佛教石造像以其雕刻技艺的高超、贴金彩绘保存的完整而被世人熟知，而铁质佛造像由于埋藏年代久远且铁质文物保存难度较大，出土的铁佛像极少，目前仅存4件，因此具有非常重要的研究价值和意义。本文采用多种光谱分析仪器，对其中1尊青州北宋时期铁佛的锈蚀产物及基体进行金相观察、成分及物相分析，探究其制作工艺及腐蚀机理。分析结果显示，佛像由共晶白口铸铁铸造而成，未经锻打，属于一次范铸成型。锈蚀产物中氯离子含量较低，其表面锈蚀除α-FeOOH、α-Fe 2O 3和Fe 3O 4及大量CaCO 3和SiO 2外，未发现β-FeOOH，但存在疏松不稳定的纤铁矿（γ-FeOOH）加速铁器腐蚀。通过使用光谱类分析仪器确定其基体组织及锈蚀成分，结合锈蚀与金属基体及周围环境间的相互关系，进一步探究其锈蚀成因，建立腐蚀劣化模型，为后期制定合理的保护修复方案及科学的保护修复工作提供科学依据。

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基于多种分析技术对清乾隆“御定石经拓本”装裱纺织工艺及染料的科学表征

李路希, 成小林, 张鎏鑫, 张越, 杨琴, 张云, 丁欣

光散射学报. 2026, 38(1): 209-218. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601021

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采用三维视频显微镜、红外光谱、色差分析、表面增强拉曼光谱（SERS）、密度泛函理论（DFT）计算及超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF MS）等多种技术，对中国国家博物馆藏“乾隆御定石经”装帧纺织品的工艺与染料进行综合表征。结果表明，其材质为蚕丝，织物结构可分为2类，函套与封皮为斜纹“绫”，提签为平纹“绸”。黄色染料成分被确证系槐米与黄檗套染而成。该研究首次系统阐明了此石经装帧的物质组成与工艺特征，填补了其在材料学研究领域的空白，为文物的科学保护与清代宫廷纺织工艺史研究提供了关键依据。

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基于多种技术联用的“清乾隆百宝嵌紫檀雕花宝盒”材质及工艺分析研究

王熙林, 成小林 , 李路希, 杨琴, 夏秀敏, 张萌, 田钟钰

光散射学报. 2026, 38(1): 219-225. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601022

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“清乾隆百宝嵌紫檀雕花宝盒”严重破损，为精准辨析其材质与工艺，综合运用紫外诱导可见光成像、光学显微镜、拉曼光谱仪及红外光谱仪等多种分析手段，对馆藏“清乾隆百宝嵌紫檀雕花宝盒”的主体材质、镶嵌材料及粘接剂种类进行系统分析，并深入探究其制作工艺。研究结果表明，该文物木质胎体为紫檀木（Pterocarpus santalinus），镶嵌材料包括象牙（Ivory）和软玉（Nephrite），其中镶嵌工艺采用传统百宝嵌技法，以粘蜡胶作为镶嵌粘接剂，而主体木质拼接则使用动物胶作为粘接介质。多种光谱技术的联用，从分子层面确证了该文物的材质与粘接剂体系，在最大限度保留文物原始信息的基础上，系统还原了文物的制作材料与工艺，深入阐释了其历史价值，为同类文物的制作工艺研究、保护修复实践提供了重要的历史依据和科学数据支撑。

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基于光电摄谱法与计算机色彩管理的文物保护修复测配色方法研究

刘晓清, 张欢 , 王阳, 甘欣欣

光散射学报. 2026, 38(1): 226-231. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601023

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文物保护修复工作中，色彩精准测配至关重要。传统人工测配色方法在处理大体量不可移动文物时，效率低且误差较大。光电摄谱法因其可精确测量物体表面光谱反射率而具有独特优势。计算机色彩管理通过构建色彩数据库和模型，能实现色彩信息的数字化存储、模拟计算与再现，确保色彩数据的一致性、稳定性和可追溯性。将二者结合，用于文物测配色，可显著提高准确性和效率，为文物保护修复工作提供有力支持。

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光镊-共聚焦显微技术对微液滴空间分辨拉曼成像

尹佳艺 , 张晓武, 黄保坤, 黄启燊, 刘湃, 张韫宏

光散射学报. 2026, 38(1): 232-239. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601024

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光镊-共聚焦显微技术，是观测悬浮单液滴空间分辨拉曼光谱的有效手段。本文通过自主设计搭建的小型集成化光镊-共聚焦显微拉曼系统（Optwee 100），来研究微液滴内部的自发拉曼和受激拉曼信号的强度分布。微液滴的受激拉曼信号，是特定波长的拉曼信号在液滴内腔共振所形成的回音壁模式，具有很强的空间分辨特性和较窄的峰宽，可用来测量悬浮单液滴拉曼信号的空间分辨率。本文对恒湿条件下的硫酸铵微液滴的空间分辨拉曼观测，计算出液滴的精确半径与折射率，指认了各回音壁模式（ P n l ），分析了系列回音壁模式不同模态（ P =TE和 P =TM）、模数（ n ）和模阶（ l ）的分布、峰宽和强度分布特征。讨论了激光功率对悬浮液滴空间分辨观测的影响，通过对受激拉曼信号的拟合，得到回音壁受激拉曼信号的空间分辨率可达0.80 μm，光谱分辨率达到1.40 cm-1。自主搭建的Optwee 100表现出优异的空间分辨拉曼光谱测量性能，是悬浮单液滴空间分辨拉曼测量的重要工具。

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Bragg公式确定薄膜厚度的误差及修正策略

彭河, 林远桂, 刘智源, 郭建 , 张秋平, 徐明

光散射学报. 2026, 38(1): 240-245. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601025

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一种融合随机森林的拉曼光谱组织快速分类方法

魏妍, 王要强, 张靖超

光散射学报. 2026, 38(1): 246-252. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601026

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活体内脏组织在线诊断对异常细胞（癌变细胞等）的识别预警具有重要的意义和价值，而应对多种内脏组织细胞在线诊断的光纤拉曼光谱技术还亟待开展深入的研究。本文尝试了一种基于分体式光纤拉曼光谱技术实现多种生物内脏组织的拉曼光谱探测，分别对鲜活猪心脏、肝脏、大肠及肌肉等内脏或组织进行了无损伤探测研究，探究了不同生物组织拉曼光谱特征峰的差异性，验证了该技术表征细胞及其内部成分的化学信息。基于随机森林算法实现了光纤拉曼光谱对不同内脏组织细胞的识别，为后续癌细胞早期诊断提供了可行性参考，且无标记的检测优势满足了光纤拉曼光谱在线、实时的监测应用场景。因此，光纤拉曼光谱具有鉴别和监测不同类型细胞生理状态的功能，该研究工作为未来无创或微创活体在线诊断技术提供了高灵敏的方法学指导。

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基于变量筛选的偏最小二乘法用于变压器油中溶解糠醛表面增强拉曼光谱定量分析

李勇群, 王德全, 吴绍武

光散射学报. 2026, 38(1): 253-259. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601027

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在变压器油中溶解糠醛的检测中，糠醛浓度的定量分析是评估变压器绝缘纸老化状态的重要指标。本文基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术，提出了一种结合变量筛选的偏最小二乘(PLS)定量分析方法，以提升模型的精度与稳定性。由于SERS数据中常包含较多的噪声和冗余信息，因此，在PLS回归之前应用变量选择技术，筛选出与糠醛浓度密切相关的特征变量，从而有效减少无关变量的干扰。本文对比了三种变量选择方法的性能：无信息变量消除偏最小二乘法(UVE-PLS)、遗传算法偏最小二乘法(GA-PLS)和竞争性自适应重加权偏最小二乘法(CARS-PLS）。结果表明，CARS-PLS方法在模型拟合精度和稳定性方面表现最佳，其校正均方根误差(RMSEC)降低至0.5210，预测均方根误差(RMSEP)仅为0.1096，校正和预测相关系数( R 2 C =0.9962, R 2 P =0.9935)均显著提升。相比之下，传统PLS方法未进行变量筛选，易受噪声和冗余信息干扰，导致模型表现较差。虽然GA-PLS和UVE-PLS方法能够改善模型性能，但其效果仍不及CARS-PLS。因此，CARS-PLS方法在变压器油中溶解糠醛检测中的表现最优，具备较高的应用价值。

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Operando 紫外拉曼光谱跟踪SAPO-34催化甲醇转化全周期演化过程

江子潇, 韩晶峰, 魏迎旭, 刘中民

光散射学报. 2026, 38(1): 260-268. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601028

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SAPO-34; 甲醇制烯烃; 原位; 拉曼光谱; 积碳

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基于拉曼光谱的运动营养剂(乳清蛋白)掺杂快速检测及定量分析

李洁, 张博

光散射学报. 2026, 38(1): 269-278. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601029

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运动蛋白粉中掺杂污染物严重威胁消费者健康，传统检测方法操作繁琐、耗时较长。本研究旨在建立一种基于拉曼光谱技术结合化学计量学方法，实现运动蛋白粉中典型掺杂物的快速、无损定性鉴别与精准定量分析。采集纯乳清蛋白及掺杂不同浓度大豆蛋白粉的混合样本的拉曼光谱。采用多元散射校正（MSC）、Savitzky-Golay平滑导数法等对原始光谱进行预处理以消除荧光背景与噪声干扰。利用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）对样本进行聚类、降维和特征提取，建立基于主成分分析与K近邻分类算法的判别模型。进一步地，基于鱼鹰优化算法(Osprey optimization algorithm, OOA)优化反向传播神经网络（Backpropagation Neural Network, BPNN）算法，构建掺杂物的定量预测模型，并通过相关系数（Coefficient of Determination, R 2）、均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）等指标评价模型性能。定性分析结果表明，模型能够有效区分纯正与掺杂乳清蛋白粉，判别准确度高达98.5%。定量分析结果显示，所建OOA-BPNN模型对测试集大豆蛋白粉浓度的预测性能良好，预测集 R 2均大于0.9873，RMSE均小于10.89，表明模型具有优异的预测精度与可靠性。本研究证实了拉曼光谱联用化学计量学是一种高效、准确的分析手段，无需复杂前处理即可实现对蛋白粉掺杂的快速筛查与定量检测，为运动营养剂的质量安全现场监控提供了强有力的技术支撑。

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拉曼光谱结合机器学习的橄榄油掺假检测模型研究

赵海茹, 杨晶晶, 羊波, 严春荣, 黄铭

光散射学报. 2026, 38(1): 279-287. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601030

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橄榄油因其丰富的营养价值和多重健康益处而受到消费者的喜爱，但由于生产成本高，市场上造假现象频发，严重损害了消费者权益。因此，开发一种快速、无损且精准的检测方法用于识别橄榄油掺假，具有重要的现实意义。本文建立了橄榄油掺假拉曼光谱检测数据集，并将六种机器学习模型用于分类掺假橄榄油的拉曼光谱数据。首先，将特级初榨橄榄油和菜籽油按照10%的浓度梯度制备混合样本，并采集所有类别油品的拉曼光谱数据；然后，采用SG滤波、z-score归一化对拉曼光谱数据预处理并使用主成分分析法降维；最后，分别基于支持向量机、k近邻、决策树、随机森林、逻辑回归分类和朴素贝叶斯算法对降维后的数据进行训练、预测和模型评价。实验结果显示，支持向量机的识别效果最好，该方法在测试集上的准确率、精确率、召回率和F1分数均达到约97.2%，同时具有较低的均方根误差和较高的决定系数。本文提供的快速识别橄榄油掺假的检测模型对食品质量安全检测具有潜在应用价值。

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基于FT-IR结合化学模式识别的平火茶标准汤剂质量分析研究

闫孜妹, 赵新梅, 申曜菲, 苏成福, 王瑞生, 王方圆, 李静怡, 杨春静, 雷敬卫,

光散射学报. 2026, 38(1): 288-298. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601031

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建立平火茶标准汤剂红外指纹图谱，为平火茶标准汤剂红外光谱质量标准提供参考。本研究通过制备15批平火茶标准汤剂，运用傅里叶变换红外光谱仪采集样品的红外光谱，并对原始光谱进行标准化处理，得到相对峰高，采用聚类分析(Cluster analysis，HCA)、主成分分析(principal component analysis，PCA)及正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA)对图谱数据进行分析评价。实验结果显示，建立的15批次平火茶标准汤剂红外指纹图谱共标定20个共有峰。HCA结果显示，当组间距离为15时，可聚为2类，其中S1~S6、S12聚为一类，S7~S11、S13~S15聚为一类，表明不同批次平火茶标准汤剂内部质量存在一定差异。HCA和PCA结果一致，主成分分析提取出三个主成分，OPLS-DA分析以VIP>1为标准，筛选出8个波段，分别是1262 cm-1、1419 cm-1、1675 cm-1、1617 cm-1、1461 cm-1、1733 cm-1、2931 cm-1、2885 cm-1，表明这8个波段可能是引起15批平火茶标准汤剂质量差异的主要原因。本实验所建立的平火茶标准汤剂红外指纹图谱方法简单、准确度高，可用于平火茶的红外鉴别质量分析，为平火茶的质量控制与评价提供一定参考。

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基于Sammon映射结合极限学习机赋能可见差分光谱检测葡萄籽油的掺假浓度

王旭 , 任晓鸽

光散射学报. 2026, 38(1): 299-306. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601032

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Sammon映射; 极限学习机; 可见透射光谱; 大豆油; 葡萄籽油

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ATR-FTIR光谱结合二阶导数与CNN和CNN-LSTM模型对10种苹果的分析鉴别

马殿旭, 蔡彦, 杨海涛, 单长吉, 杜国芳, 李章艳, 单嵛琼, 陈玖福

光散射学报. 2026, 38(1): 307-314. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601033

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文章应用水平衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和二阶导数光谱对10种苹果进行分析，并运用卷积神经网络(CNN)和卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)结合的混合模型(CNN-LSTM)对其进行了鉴别。在10种苹果的傅里叶红外光谱中，均在3500~2850 cm-1、1650~1400 cm-1和1200~900 cm-1等范围表现出了较强吸收，可以看出苹果含有丰富的糖类、维生素、氨基酸、脂质、有机酸、酚类和黄酮类等物质，尤其在1200~900 cm-1的指纹区，不同品种的苹果在糖类、果胶等成分含量上存在一定的差异。对1200~900 cm-1指纹区进行二阶导数光谱分析，在二阶导数光谱中可以识别出不同苹果品种的化学组成差异，依据其峰位和峰形的变化，能够有效区分甘肃和新疆的黄元帅品种，同时也可以区分红富士和秦冠不同系别的结构特征，为苹果的质量控制和溯源鉴定提供了可靠的指纹图谱依据。进一步对10种苹果329个光谱进行CNN分析，采用分层抽样法和K-折交叉验证将各品种光谱数据按7:3比例划分为训练集和预测集，通过一定迭代和训练，使得CNN模型在训练集上的分类准确率达到100%的最优状态，再对66个样品光谱进行预测，在CNN分析中准确率为86.4%。为提高模型准确率，进一步运用CNN与LSTM结合的混合模型CNN-LSTM对其进行了鉴别，准确率提高到90.9%。模型都表现出了非常好的分类准确率。因此ATR-FTIR、二阶导数、CNN和CNN-LSTM神经网络分析方法在苹果分析鉴别研究中相互补充，可以对苹果进行准确分类，并且该方法可以运用到其他物质分类鉴别分析。

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基于LightGBM算法组合LIBS技术检测运动器材中的重金属污染

杨翠兰, 聂小燕, 赵思杨, 祝光前

光散射学报. 2026, 38(1): 315-322. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202601034

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随着人们对健康与环境保护的重视，运动器材中的重金属污染问题逐渐引起了广泛关注。重金属不仅对人体健康造成威胁，还可能对环境产生长久的影响。为了有效检测运动器材中的重金属污染，本文提出了一种基于LightGBM算法结合LIBS（激光诱导击穿光谱）技术的检测方法。该方法旨在提高重金属检测的准确性和效率。LIBS的定量精度受化学基体效应的影响，为了解决这一问题，本文引入小波算法和协方差进行数据处理和特征提取。通过对LIBS光谱数据进行预处理，提取出重要特征后，利用LightGBM建立重金属含量与光谱特征之间的模型。该模型不仅能有效降低噪声对检测结果的影响，还能提高重金属含量的预测精度。在实验部分，本文选取了多种运动器材样品，通过LIBS技术获取其光谱数据，并利用LightGBM算法进行分析。实验结果表明，结合LightGBM的LIBS检测方法在重金属含量预测上表现优异，相较于传统的检测方法，具备更高的准确性和鲁棒性。综上所述，基于LightGBM算法组合LIBS技术的检测方法为运动器材中的重金属污染提供了一种创新的解决方案，具有重要的应用价值和推广前景。未来的研究可以进一步探索该方法在其他领域的应用潜力，以促进环境安全和公众健康的保障。

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2026年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2026-04-30

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