利用超景深显微镜(OM)、 激光拉曼光谱仪(Raman)、 X射线荧光光谱仪(XRF)、 扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)、 色度仪等多种手段, 对陕西战国秦墓出土的两种质地、 颜色不同的六博棋子进行了综合分析检测。 鉴定出蓝色样品为铅钡玻璃, 紫色样品为中国紫制品, 发现了中国紫在战国时期的新用途。 并对比陕西出土的铅钡玻璃制品与两湖、 四川地区出土的同时代的铅钡玻璃制品在成分组成上的差异, 推测战国时期铅钡玻璃的制作工艺已成熟, 可根据器物形制的需求进行不同的成分配比。 同时, 还发现当时的玻璃制作已有旧料重熔制作新器的现象。 在确定中国紫成分的基础上, 利用色度计进行色度测试, 根据光谱数据, 首次为人造硅酸铜钡颜料确定了特征光谱峰, 使快速、 无损的对人造硅酸铜钡颜料的鉴定识别成为可能。

中国紫BaCuSi₂O₆是中国古代人工颜料硅酸铜钡的一种, 是中国古代科技史中独树一帜的文明成果, 代表了当时中国的科技水平和科技成就。 水热合成法通过高温高压的水蒸气使那些在大气条件下不溶或难溶的物质溶解, 并且重结晶来进行无机合成与材料处理, 是近年来比较新兴的方法。 参考前人研究, 采用水热合成法, 选择BaCl₂·2H₂O, CuO, Na₂SiO₃·9H₂O为原料, 按照目标产物化学计量比称取, 调控溶液pH、 合成温度和保温时间等影响因素, 制备出高纯度的中国紫。 产物的物相与纯度使用XRD表征。 实验结果表明, 当10≤pH≤12时可生成纯度较高的中国紫, 160 ℃时生成的中国紫纯度较180 ℃更高, 且随着水热时间的延长, 中国紫的纯度提高。 考虑到绿色安全、 能耗低、 操作简便等因素, 最终得出水热制备中国紫的最佳制备条件是pH 12, 温度为160 ℃, 保温时间48 h。 中间产物BaSi₂O₅和Ba₄Si₆O₁₆的发现, 表明在硅酸铜钡晶体的生长过程中Ba与Si先与O以不同形式结合, Cu最后参与构筑硅酸铜钡晶体。 该工作提供了一种新方法用于合成纯净中国紫, 可用来做文物保护修复材料; 同时在中国紫的合成机理研究方面提供依据和线索, 对中国古代科技史研究具有促进作用。