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一坨鸟屎揭穿石墨烯学术圈虚假繁荣

原标题:一坨鸟屎揭穿石墨烯学术圈虚假繁荣 来源:柳牧宗 王糈

摘要: 对于学术圈的人而言,春节前能吃上这口“大瓜”,除了增添一些茶余饭后的谈资,或许也可反省自己在学术上有无这种“惰性”。

1月14日,一篇论文登上了纳米材料权威期刊ACS NANO,瞬间在学术圈炸开了锅。

在这篇题目为《我们放入石墨烯中的废物会增加其电催化作用吗?》(中译名)的论文中,作者利用两种方法来合成石墨烯,一种是Hoffmann method,加了鸟屎(bird dropping)和不加鸟屎的分别记为Hu-GO-BD和Hu-GO,另外一种是Hummers method,加了鸟屎和不加鸟屎的分别记为Hu-GO-BD和Hu-GO。

然后,作者用扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。可以看出,含鸟屎的石墨烯含有大量的N、S、P,而不加的石墨烯则显示C和O。同时,通过拉曼光谱分析其缺陷,证明了带有鸟屎的Ho-GO-BD和Hu-GO-BD的缺陷更少。

扫描电镜图像

随后,作者通过伏安法研究了铲屎石墨烯的氧化还原反应(ORR)和析氢反应(HER)的电化学性质。通过以下数据,作者得出结论,Ho-GO-BD和Hu-GO-BD具有更低的电位,也就是说掺了鸟粪的石墨烯更具电催化性。

四种材料的电催化性能(A)ORR,(B)HER

虽然是一篇严谨的学术论文,但文章字里行间充满了浓浓的讽刺意味。

比如作者表示,“就算人们在石墨烯上吐口水,它也能成为更好的电催化剂。”同时还称,将鸟屎换成任何材料,都能发表一篇类似的SCI论文,甚至喂鸟吃不同的东西,可以拉出不同的屎,进一步“提高”杂质催化剂的质量,从而产生更多的“鸟屎”论文。

据了解,这篇文章共有三位作者,通讯作者为布拉格化学与技术大学的Martin Pumera教授,另外两位作者,一位是布拉格化学与技术大学的学生Zdenek Sofer,还有一位是华人学者王璐,目前在多伦多大学。

Martin Pumera教授

论文发表之后,不少学术圈人士纷纷点赞,认为作者意在讽刺当前石墨烯学术圈浮夸的灌水现象,以正学术风气。

石墨烯论文“划水”现象泛滥

为何一篇“鸟屎”论文会在学术圈引发如此强烈反响,这还要从论文背景说起。

据了解,自从石墨烯在2004年被发现以来,就被广泛应用于各个领域中,如传感器、晶体管、新能源材料等,凡是高科技领域基本都有石墨烯的身影。正因如此,全球的科研机构都在积极研究石墨烯相关领域,研究方向也五花八门,涉及化学、材料学、物理学等方向,所产生的SCI论文也数以万计。

而这篇论文所指对象,正是近些年在学术界大火特火的石墨烯及其掺杂衍生物的SCI文章。研究发现,不同的石墨烯掺杂不同的成分,比如N、S、P、B等,就可以提高其电催化性能,如果掺杂多种元素,同样能提升石墨烯的电催化性能。

以此类推,按照元素周期表中84个稳定的元素(除去气体和碳)来计算,单掺杂会产生84篇关于石墨烯单元素掺杂的文章;使用两种元素,则会产生3486种可能的组合,三种元素掺杂就是95284个……

简单来讲,只要套用以上研究模板,就很容易发文到高影响因子刊物上,导致这一研究领域的论文日益泛滥,且毫无实际学术意义。

那么,论文作者为何会有如此怨念,偏偏要用“鸟屎”来做文章呢?

据悉,这篇论文中的两位作者,2018年曾在Chem.-Eur.J.上撰文(见下图),暗示了石墨烯材料是一种不良的电催化剂,掺杂任何元素,都能提高其电催化活性。只可惜这篇文章没有引起太大反响,看着学术圈划水的歪风邪气越来越重,作者终于忍不下去了……

对于学术圈的人而言,春节前能吃上这口“大瓜”,除了增添一些茶余饭后的谈资,或许也可反省自己在学术上有无这种“惰性”。

墨烯已成为全球科技争夺的焦点

虽然学术圈“吃瓜”事情不断,但如今石墨烯已成为全球科技争夺的焦点。

2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫 (Konstantin Novoselov)利用了一种更为简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们也于2010年共同获得了诺贝尔物理学奖。

据了解,他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,最终他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。

这也揭开了石墨烯神秘的面纱。

石墨烯的应用范围也很广泛,在光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

石墨烯有什么优势?石墨烯作为极佳的散热材料,产生的热量也会很快散掉,可用于硅基芯片散热、LED灯散热、石墨烯导热胶、石墨烯导热复合材料等诸多领域。

科学家预言石墨烯是一种未来革命性的材料,将“彻底改变21世纪”,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

据《2017全球石墨烯产业研究报告》显示,2020年全球石墨烯应用市场将达1000亿元规模。如今各国都在致力于石墨烯的发展。

美、欧、日、韩等地区密集发布政策,扶持石墨烯功能器件研发和产业化应用。当前欧美占据全球石墨烯产业链关键环节,石墨烯制备技术,复合材料、核心电子元件等应用产品保持领先优势。

目前中国石墨烯产业已被列入《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和“中国制造2025”重点发展领域之一。据数据显示,在世界范围内,中国申请的石墨烯专利数量最多,已超过2200项,占全世界的三分之一。

未来在石墨烯的争夺战将进入白热化。

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