我父亲是材料学科的老师,他做了一辈子材料研究,对材料合成的评价就是三个字,碰运气。我认为这类碰运气的学科,表面是科研靠玄学,深层是基础理论发展跟不上实验。
说两个故事吧,第一个是我父亲讲的。他博士博士后都在中科大,九几年他开始独立做老师后,他想到的初始项目是接着博后研究继续,继续做2维氧化物,是的,他早在20多年前就开始做2维材料了。他刚刚起步时经费紧缺,他的导师为了支持他,送他很多实验器材和化学试剂,他就人肉从合肥背到天津给自己实验室用。然后神奇的事情发生了,他第一个博士重复他之前做过的实验时,用他之前实验室的试剂,得到的跟我父亲之前的结果差不多,可以得到很薄的2维氧化物。但是,换一批新买的试剂就再也合成不出来了,可以得到片层状结构,但是有几到十几纳米厚,那就不算是2维材料了。后面从合肥带来的药品用完了,就彻底合成不出来2维材料了。之后这20年他让其他学生试过,没人能做出来。他只能理解为,可能博士后实验室的试剂被污染了,而正是这些污染了试剂的东西决定了材料的合成,至于是什么污染了试剂以及如何影响材料形貌,至今未知。而也因为自己实验室都重复不出来,这些研究一直没有发表在任何学术期刊上,只是写在他第一个博士的博士论文里,而我父亲直到今天都对这个研究耿耿于怀,他经常念叨着,等他退休前要自己再上手合成一下试试。
第二个故事是我博士的导师讲的,他九几年博士毕业后在陶氏的研发部门工作了十几年,当年他们做某个反应用到了氧化铝和氧化硅做载体,他同组有人发现,买到的某个厂商的Al2O3-SiO2做催化剂载体时,催化活性奇佳。当时他们以为是氧化铝和氧化硅的比例带来的影响,从不同厂商买或者定制了无数种不同比例的Al2O3-SiO2,但就是试不出来那个效果。他们又猜是不是存在不同晶型,仔细表征一遍,然后按那个比例再去试,还是不对。最后他们有些绝望,怀疑是因为载体有杂质,果然发现了痕量碱金属杂质。而碱金属一直是催化领域常见的promoter,他们尝试了不同碱金属以及不同比例的影响,发现这些痕量杂质才是带来高活性的核心原因。而同样神奇的是,他们发现这个影响后,把很多氧化物载体都表征一下试试,发现同一厂商生产的不同批次的氧化物上面杂质的量都不一样。
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