Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
20 
I–2 
Towards a new reference material for microfading spectrometry 
of art objects 
 
Tomasz Łojewski
1
, and Anna Klimek
2 
 
1 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics,  
al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
National Museum in Krakow, Laboratory of Analysis and Nondestructive Investigation of Heritage 
Objects, National Centre for Cultural Heritage Science, ul. Piłsudskiego 14, 31-109 Kraków, Poland 
 
 
Microfading testing (MFT) of cultural heritage objects helps in preparing and implementing 
preventive conservation strategy and conservation treatment, based  on data  obtained for actual 
artworks,  thanks  to  nondestructive  nature  of  MFT  measurements.  Blue  Wool  Standard  scale 
(BWS)  has  been  widely  used  as  a reference  material  in  lightfastness  studies.  However,  when 
applied for microfading tests BWS presents a number of disadvantages. Test strips are made of 
textile and have uneven surface (as warp and weft threads are inserted over-and-under) and non-
uniform  staining  of  treads  which  leads  to  a  low  repeatability  of  results  for  BWS  tested  on  a 
submillimeter  scale  (usually  0.5  mm  in  diameter,  depending  on  the  MFT  instrument  design). 
What is more, as MFT measurement causes irreversible colour change of BWS and thus testing 
the same, already aged spot is possible and would lead to large errors. In the light of the above, 
research concerning a new reference material seems to be well-founded. 
 
In  the  ongoing  research  presented  here  we  investigate  the  use  of  photochromic  dye 
(spirooxazine  compound)  incorporated  into  polymer  matrix  as  a  new  reference  material  for 
microscale  lightfastness  studies.  Spirooxazines  represent  the  most  important  class  of 
photochromic dyes nowadays. The use of such compound in MFT tests is possible thanks to the 
fact  that  the  photocleavage  of  spiro  bond  and  transition  into  merocyanine  takes  place  under 
visible  light  (most  of  the  spirocompounds  absorb  in  the  UV  spectral  region  of  the  spectrum). 
Colour  change  can  only  occur  in  a  dye-matrix  system.  Suitable  polymer  matrix  must  provide 
enough  free  volume  for  spirooxazine  molecules  to  rotate  but  at  the  same  time  partially 
immobilize them in order to slow down the reaction. Selection of polymer matrix is crucial for 
the research. It should be pointed out, that contrary to BWS color change for polymer embedded 
photochromic dye does not depend on the access to oxygen and water and thus is not sensitive to 
changing environmental conditions. Another great advantage of spirocompound-based material 
over  BWS  is  its  reversibility,  as  the  merocyanine-spirooxazine  transition  occurs  thermally 
(under  dark  conditions).  It  gives  an  opportunity  to  create  a  reproducible  and  everlasting 
reference material for MFT. 
 
Results  of  measurements  (e.g.  reciprocity  tests,  repeatability  of  reflectance  time-series  and 
CIE  L*a*b*  colour  parameters  obtained  in  the  course  of  accelerated  light  ageing  tests)  for 
spirooxazine-polymer  systems  would  be  compared  to  those  obtained  for  BWS  from  leading 
producers. 
 
Keywords: accelerated light ageing; reference material; fiber-optics reflectance spectroscopy   
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
21
I–3 
IR photoacoustic spectroscopy – a tool for catalysts characterization 
 
Janusz Ryczkowski
1 
 
1 
Faculty of Chemistry, Maria Curie-Sklodowska University, Pl. M. Curie-Sklodowskiej 3, 20-031 
Lublin, Poland, e-mail: [e-mail] 
 
 
The  analysis  of  solid  samples  can  often  be  a  difficult  problem  for  the  researchers  dealing 
with  infrared  (IR)  spectroscopy.  In  conventional  absorption  spectroscopy  the  measurement  of 
absorption is transferred to that of the radiation transmitted through the sample. Three methods 
stand  out  as  being  more  suitable  for  studying  solid  materials.  These  methods  are:  diffuse 
reflectance  (DR),  photoacoustic  spectroscopy  (PAS),  and  Fourier  transform  (FT)  Raman.  All 
three methods require little or no sample preparation, and therefore are ideal for the samples that 
may  change during the  preparation  as mineral  oil mulls  or KBr  disks. In the case  of PAS, the 
adsorbed  radiation  is  determined  directly  via  its  heat  and  hence  the  sound  produced  in  the 
sample.  Fourier  transform  infrared  PAS  (FT-IR/PAS)  is  one  of  the  main  IR  techniques  which 
can  be  successfully  applied  in  catalysis  and  surface  science  research.  Some  examples  of  this 
spectroscopic technique application will be presented [1–5]. 
 
Photoacoustic  (PA)  measurements  are  unique  in  that  they  depend  directly  on  the  energy 
absorbed by the sample, rather than on  what is transmitted or reflected [1–3]. Electromagnetic 
radiation  absorbed  in  a  sample  excites  ground  state  molecules  to  higher  energy  levels.  The 
excited states relax either radiatively or nonradiatively (Fig. 1) [4].
 
 
 
Fig. 1. Thermal effects due to light interaction with the studied sample [4]. 
 
Keywords: IR; photoacoustic; catalysis  
 
References  
[1]  J. Ryczkowski, Catal. Today 68 (2001) 263. 
[2]  J. Ryczkowski, Catal. Today 124 (2007) 11. 
[3]  J. Ryczkowski, Laser spectroscopy applied to catalysis research, Chapter 14 in Lasers in chemistry: 
probing and influencing matter (M. Lackner, Ed.), Wiley-VCH, 2008, ISBN: 978-3-527-31997-8, pp 
403. 
[4]  J. Ryczkowski, Appl. Surf. Sci. 256 (2010) 5545. 
[5]  J. Kurczewska, J. Ryczkowski, S. Pasieczna-Patkowska, G. Schroeder, Spectrosc. Lett. 49 (2016) 529. 
 
 
 

---