圖片來源@全景視覺
1月14日,一篇論文登上了納米材料權威期刊ACS NANO,瞬間在學術圈炸開了鍋。
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在這篇題目為《我們放入石墨烯中的廢物會增加其電催化作用嗎?》(中譯名)的論文中,作者利用兩種方法來合成石墨烯,一種是Hoffmann method,加了鳥屎(bird dropping)和不加鳥屎的分別記為Hu-GO-BD和Hu-GO,另外一種是Hummers method,加了鳥屎和不加鳥屎的分別記為Hu-GO-BD和Hu-GO。
然后,作者用掃描電子顯微鏡(SEM)對其進行了表征??梢钥闯?,含鳥屎的石墨烯含有大量的N、S、P,而不加的石墨烯則顯示C和O。同時,通過拉曼光譜分析其缺陷,證明了帶有鳥屎的Ho-GO-BD和Hu-GO-BD的缺陷更少。
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掃描電鏡圖像
隨后,作者通過伏安法研究了鏟屎石墨烯的氧化還原反應(ORR)和析氫反應(HER)的電化學性質。通過以下數據,作者得出結論,Ho-GO-BD和Hu-GO-BD具有更低的電位,也就是說摻了鳥糞的石墨烯更具電催化性。
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四種材料的電催化性能(A)ORR,(B)HER
雖然是一篇嚴謹的學術論文,但文章字里行間充滿了濃濃的諷刺意味。
比如作者表示,“就算人們在石墨烯上吐口水,它也能成為更好的電催化劑。”同時還稱,將鳥屎換成任何材料,都能發(fā)表一篇類似的SCI論文,甚至喂鳥吃不同的東西,可以拉出不同的屎,進一步“提高”雜質催化劑的質量,從而產生更多的“鳥屎”論文。
據了解,這篇文章共有三位作者,通訊作者為布拉格化學與技術大學的Martin Pumera教授,另外兩位作者,一位是布拉格化學與技術大學的學生Zdenek Sofer,還有一位是華人學者王璐,目前在多倫多大學。
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Martin Pumera教授
論文發(fā)表之后,不少學術圈人士紛紛點贊,認為作者意在諷刺當前石墨烯學術圈浮夸的灌水現象,以正學術風氣。
為何一篇“鳥屎”論文會在學術圈引發(fā)如此強烈反響,這還要從論文背景說起。
據了解,自從石墨烯在2004年被發(fā)現以來,就被廣泛應用于各個領域中,如傳感器、晶體管、新能源材料等,凡是高科技領域基本都有石墨烯的身影。正因如此,全球的科研機構都在積極研究石墨烯相關領域,研究方向也五花八門,涉及化學、材料學、物理學等方向,所產生的SCI論文也數以萬計。
而這篇論文所指對象,正是近些年在學術界大火特火的石墨烯及其摻雜衍生物的SCI文章。研究發(fā)現,不同的石墨烯摻雜不同的成分,比如N、S、P、B等,就可以提高其電催化性能,如果摻雜多種元素,同樣能提升石墨烯的電催化性能。
以此類推,按照元素周期表中84個穩(wěn)定的元素(除去氣體和碳)來計算,單摻雜會產生84篇關于石墨烯單元素摻雜的文章;使用兩種元素,則會產生3486種可能的組合,三種元素摻雜就是95284個……
簡單來講,只要套用以上研究模板,就很容易發(fā)文到高影響因子刊物上,導致這一研究領域的論文日益泛濫,且毫無實際學術意義。
那么,論文作者為何會有如此怨念,偏偏要用“鳥屎”來做文章呢?
據悉,這篇論文中的兩位作者,2018年曾在Chem.-Eur.J.上撰文(見下圖),暗示了石墨烯材料是一種不良的電催化劑,摻雜任何元素,都能提高其電催化活性。只可惜這篇文章沒有引起太大反響,看著學術圈劃水的歪風邪氣越來越重,作者終于忍不下去了……
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對于學術圈的人而言,春節(jié)前能吃上這口“大瓜”,除了增添一些茶余飯后的談資,或許也可反省自己在學術上有無這種“惰性”。
雖然學術圈“吃瓜”事情不斷,但如今石墨烯已成為全球科技爭奪的焦點。
2004年,英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫 (Konstantin Novoselov)利用了一種更為簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們也于2010年共同獲得了諾貝爾物理學獎。
據了解,他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,最終他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。
這也揭開了石墨烯神秘的面紗。
石墨烯的應用范圍也很廣泛,在光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。
石墨烯有什么優(yōu)勢?石墨烯作為極佳的散熱材料,產生的熱量也會很快散掉,可用于硅基芯片散熱、LED燈散熱、石墨烯導熱膠、石墨烯導熱復合材料等諸多領域。
科學家預言石墨烯是一種未來革命性的材料,將“徹底改變21世紀”,極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業(yè)革命。
據《2017全球石墨烯產業(yè)研究報告》顯示,2020年全球石墨烯應用市場將達1000億元規(guī)模。如今各國都在致力于石墨烯的發(fā)展。
美、歐、日、韓等地區(qū)密集發(fā)布政策,扶持石墨烯功能器件研發(fā)和產業(yè)化應用。當前歐美占據全球石墨烯產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié),石墨烯制備技術,復合材料、核心電子元件等應用產品保持領先優(yōu)勢。
目前中國石墨烯產業(yè)已被列入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和“中國制造2025”重點發(fā)展領域之一。據數據顯示,在世界范圍內,中國申請的石墨烯專利數量最多,已超過2200項,占全世界的三分之一。
未來在石墨烯的爭奪戰(zhàn)將進入白熱化。
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詼諧幽默?。?/p>