以异丁基三乙氧基硅烷(IBTES)和正硅酸乙酯、钛酸丁酯为主要原料，利用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了IBTES-TiO2@SiO2复合溶胶。并通过XRD、FT-IR、SEM、TEM等手段研究了IBTES-TiO2@SiO2的物相组成、微观形貌以及砂岩防护后涂层表面的超疏水、自清洁、耐候性能。结果表明:IBTES-TiO2@SiO2复合涂层的水接触角最高可达162°，且具有优异的自清洁性；喷涂处理后，砂岩的水蒸气透过性能依然保持良好，水蒸气透过量仅降低3.4%。IBTES-TiO2@SiO2复合涂层具有优异的耐候性能，TiO2@SiO2颗粒的加入可有效提高砂岩的耐酸、耐碱和耐紫外线老化性能。在300 h人工加速老化实验中，砂岩表面涂层依然具有超疏水防护性能。IBTES-TiO2@SiO2复合涂层对砂岩石质文物具有良好的防护效果，适用于砂岩石质文物保护。

海洋出水石雕文物表面的黄色铁氧化物色斑对文物的展览展示和艺术价值都造成了较大影响, 使用激光清洗能够有效清除此类污染物, 并且不会产生附加的污染。实验使用脉宽为100 ns的激光清洗机, 分别通过干式激光清洗和湿式激光清洗等不同方式下测得清除辉绿辉长岩石雕文物表面该类污染物所需的能量值。实验表明, 使用水为液膜的湿式清洗方式, 设定250 mJ能量档位, 2～3 mm的光斑直径, 在5 Hz的频率下停留约6 s左右的清洗速度, 可以有效地清除黄色铁氧化物色斑污染, 并且不易对文物本体造成损伤。

重庆市市委会办公大楼旧址前有一组露天存放的清代砂岩石狮子, 表面覆盖着黑色硬壳状物质, 发生大面积脱落, 起翘和卷曲。 为了揭示黑色硬壳状结构组成, 研究其形成过程及对文物产生的影响, 利用环境扫描电子显微镜(SEM), X-射线衍射仪(XRD), X-射线荧光光谱仪(XRF), 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)对黑色硬壳及文物表层砂岩样品进行了检测分析研究。 结果发现: 黑色硬壳断面Mapping元素分布图显示其分为底漆层, 中间层和表层, 系石刻早期封护层的老化产物; 中间层含有立德粉(硫化锌和硫酸钡), 黑色外观源于表层中含铅颜料(铅白)变色形成黑色硫化铅及树脂碳化所致; 红外光谱与光电子能谱显示出黑色硬壳中含有强的羟基(—OH)特征峰, 说明封护层中有机物老化后形成了大量羟基, 从而增强了自身亲水性, 造成易吸水溶胀与干燥收缩情况, 导致大面积脱落, 起翘和卷曲现象; 黑色硬壳起翘和卷曲部位与下层石刻表面之间形成了易于积水的微空隙, 能够聚集雨水中的有害物质, 造成石刻表层岩石发生腐蚀, 例如黑色硬壳背面及下层岩石表面中高含量硬石膏(CaSO4), 经生水化作用后转化为石膏(CaSO4·2H2O), 发生体积膨胀造成岩石表面松动和酥粉。 因此, 当露天文物表面上封护层已老化时, 及时地进行清除是十分必要的。

为了深入理解激光清洗技术清除石质文物表面污染物作用机制，进行了激光清洗砂岩表面墨迹和烟熏污染物实验，得到其清洗阈值，结合理论计算得到此时污染物表面的温度场和应力场的情况，对激光清除机制进行了分析，认为温升引起汽化蒸发以及热应力是其污染物被清除的主要方式。在此基础上，在山西大同云冈石窟进行现场实验，结果表明激光能安全有效去除墨迹和烟熏污染物。

在文物保护领域中，石质文物表面的污染物影响文物美观，更威胁文物保存，因而急需开展文物清洗技术研究以解决这一问题。激光清洗技术与其他清洗方法（化学清洗和微粒子喷射等）相比，具有无损、去污能力强、精确和环保等特点。利用激光清洗技术清除石质文物表面污染物。实验研究了砂岩在激光辐照下的损伤，并结合理论计算，得到砂岩在脉冲激光（波长为1064 nm）辐照下，10次脉冲的激光诱导损伤阈值为73.5 mJ，理论与实验值基本吻合。在激光清除砂岩表面墨迹污染物实验中，得到了激光清洗所需的最佳方式和参数。在此基础上，到四川绵阳碧水寺进行现场实验，结果表明激光能安全有效去除烟熏污染物。