用鳥糞做實驗發頂刊！石墨烯論文灌水遭嘲諷

據報道，用大量元素摻雜石墨烯可以增強其電催化性能。看來，無論我們在石墨烯中添加什麼「廢料（鳥屎）」，電催化作用都會增加。如果說我們在石墨烯上吐唾沫，石墨烯就會變成更好的電催化劑。

2020年1月14日，捷克化學技術大學Martin Pumera團隊在頂級材料學期刊ACS Nano 在線發表題為「Will Any Crap We Put into Graphene Increase Its Electrocatalytic Effect?」的研究論文。

該研究證明了鳥屎處理的石墨烯確實使石墨烯比未摻雜的石墨烯更具電催化性。鳥屎處理的石墨烯和對照未摻雜的石墨烯都顯示相同的形態。這些修飾的石墨烯在氧還原和氫釋放方面均表現出更好的電催化性能。

因為用便宜的鳥糞來摻雜石墨烯會比許多複雜的多元素摻雜程序產生更多的電催化材料，所以研究人員認為這樣做沒有任何道理，該研究呼籲其他科研人員應該將精力集中在其他研究方向上。

總而言之，研究人員推測可以通過進料（雛雞進料）調整雞糞的化學成分，進一步提高所得摻雜催化劑的質量。研究人員認為燃料電池和氫經濟領域中存在鳥屎處理的石墨烯的潛力，並且鳥屎處理的石墨烯可以成為像鳥糞一樣的高附加值產品。

據報道，用大量元素摻雜石墨烯可以增強其電催化性能。幾乎已經成為一種範式，曾經極好的石墨烯用於電催化不再那麼奇妙了，這需要在其中添加一些東西（即石墨烯摻雜了許多不同的元素，包括N，S，P，B等）。

在所有情況下，摻雜石墨烯的電催化作用均得到增強。顯然，摻雜原子/基團是給電子還是吸電子無關緊要。

僅有少數實驗和理論研究發現，B或S摻雜實際上會抑制電化學反應。摻雜單個原子後，顯然再一次不足以進行電催化（一個原子）。

由於所謂的「協同效應」，二元素摻雜的石墨烯比摻雜一種元素的石墨烯被認為是更好的催化劑。多元素即三摻雜碳的石墨烯以外的更多或更多的「雜原子」成為一種趨勢。

看來，無論我們在石墨烯中添加什麼「廢料（鳥屎）」，電催化作用都會增加。

掃描電鏡圖像

如果說我們在石墨烯上吐唾沫，石墨烯就會變成更好的電催化劑。有84種相當穩定的元素（稀有氣體和碳除外），可以通過石墨烯的單元素摻雜生產84種物品；對於兩種摻雜劑，我們有3486種可能的組合，對於三種摻雜劑，我們可以發布95,284種組合，而對於四種元素，則接近2×10^6種組合。

該研究決定將這一論點向前推進，並通過實驗證明這種努力通常不會帶來重要的見識。在下文中，研究人員證明了石墨烯無休止的共摻雜的無意義。

該研究決定遵循不斷增加的摻雜劑的誇張說法。

但是，該研究沒有使用昂貴的，有毒的化學物質（例如氨，氟，氯，硼烷等），而是使用鳥糞作為摻雜劑。

與使用合成化學品相比，鳥糞在摻雜方面具有很大的優勢。它的價格低廉，包含多種元素（包括N，P，S，Cl等）。

線性掃描伏安圖

該研究證明了鳥屎處理的石墨烯確實使石墨烯比未摻雜的石墨烯更具電催化性。

鳥屎處理的石墨烯和對照未摻雜的石墨烯都顯示相同的形態。用鳥屎處理的的石墨烯在材料中包含額外的N，S和P。

這些修飾的石墨烯在氧還原和氫釋放方面均表現出更好的電催化性能，在這種情況下，可以將其視為ORR和HER的潛在多功能催化劑。

因為用便宜的鳥糞來摻雜石墨烯會比許多複雜的多元素摻雜程序產生更多的電催化材料，所以研究人員認為這樣做沒有任何道理，該研究相信其他科研人員應該將精力集中在其他研究方向上。

總而言之，研究人員推測可以通過進料（雛雞進料）調整雞糞的化學成分，可以進一步提高所得摻雜催化劑的質量。

研究人員認為燃料電池和氫經濟領域中存在鳥屎處理的石墨烯的潛力，並且研究人員認為鳥屎處理的石墨烯可以成為像鳥糞一樣的高附加值產品。

參考消息：

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b00184

編輯 | 宗華

排版 | 華園