石墨烯的研究一直處于熱門。
在原子尺度精確控制的石墨烯納米帶GNR(graphene nanoribbon),具有高度可調控的電子學、光學、載流子傳輸性能,備受關注。但是,合成石墨烯納米帶材料的方法一般基于在金屬表面上進行化學反應得到,金屬基底影響其電子結構,從而限制了其應用。
為了發展新型的石墨烯納米帶合成方法,科學家可謂腦洞大開,在Science、Nature等重要雜志連續發表突破性成果。
緣起
2019年,日本科學家HidetoIto和Kenichiro Itami等人在Nature發表了題為“Living annulative π-extension polymerization for graphene nanoribbonsynthesis”的論文,報道了一種石墨烯納米帶合成的新方法。
作者發明了一種環化π拓展(APEX)聚合技術,該技術能夠快速,模塊化地合成石墨烯納米帶,并控制其寬度,邊緣結構和長度。在Pd/Ag前驅體,鄰氯苯甲醚和引發劑的存在下,苯并萘甲酚單體以環狀方式聚合,形成石墨烯納米帶。
通過簡單地改變引發劑與單體的比例,可以有效控制石墨烯納米帶的長度,從而實現石墨烯納米帶嵌段共聚物的合成。
關注
隨后的研究中,作者發現本論文的MALDI-TOF質譜數據有問題,有可能影響論文的核心結論。于是,作者向Nature編輯部提出警示。2020年9月,Nature發布通知,告知科研人員,請不要使用本論文發表的結果。
撤稿
2020年11月26日,這篇Nature論文正式撤稿。
作者聲稱:關于MALDI-TOF質譜數據的問題,使得整個研究不再完整,因此,希望撤回這篇論文。
撤稿原因:在這篇論文發表后,他們曾進一步探索石墨烯納米帶(GNR)的合成研究,但是始終無法重復本論文中的部分結果。通過仔細檢查原始數據發現,原論文中MALDI-TOF質譜的原始數據和處理方式都存在明顯問題。
第一點:在計算石墨烯納米帶的分子量時,研究人員假設石墨烯納米帶中所有的碳原子均為12C,從而導致GNR 2(擴展數據圖1),7(擴展數據圖6)和8(擴展數據圖5)的精確的分子量計算錯誤。事實上,在這些石墨烯納米帶中,準確的質量峰應高出約6至9個質量單位。
因此,觀察到的質譜圖與所提出的GNR結構不匹配。
第二點:一些GNR的同位素模式(如GNR 8的擴展數據圖7c,d)與計算光譜(正確的)不匹配,也導致所提出的GNR結構不成立。
第三點:GNR 2和8的質譜的基線(噪聲)似乎是相同的,這使質量數據的完整性受到質疑。原始MALDI-TOF質譜數據不可用,僅存在可編輯的輔助數據,這也引起了有關質量數據完整性的擔憂。
最后,作者聲明:對于因為本研究對讀者產生的任何困擾,作者深表歉意,并向科學界表示愧疚!
結語
科學無小事,我們為作者負責任的科學態度和科學勇氣點贊,也再一次提醒大家:
每一個原始數據,都要妥善保管。
每一個數據,都要認真分析。
參考文獻:
YuutaYano et al. Living annulative π-extension polymerization for graphenenanoribbon synthesis. Nature 2019, 571, 387–392.
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2950-0