【给石墨烯掺鸟屎,就能登上顶刊?】早在19世纪初,探险家洪堡在秘鲁发现当地堆积如

谷枫科普 2025-12-15 17:51:29

【给石墨烯掺鸟屎,就能登上顶刊?】早在19世纪初,探险家洪堡在秘鲁发现当地堆积如山的鸟屎散发出刺鼻氨味。出于好奇,他将一坨鸟屎带回了欧洲,并交给化学家进行分析。结果他们惊喜地发现,这坨鸟屎富含农作物生长所需的关键营养素氮、磷和钾。那时候,人类的吃饭问题一直没有得到解决,仅靠农家肥难以满足人口不断增长对粮食的需求。鸟屎的发现一经公开,鸟屎产业在19世纪便迅速兴起,秘鲁鸟屎的价格持续上涨,平均每吨52.6美元,甚至到1850年已升至平均每吨73美元。这一堪称黄金的宝贵资源甚至还引发了西班牙与秘鲁之间的“鸟屎战争”。直到人工合成氨技术出现,鸟屎才逐渐退出农业舞台。两百年后,科学家们又把目光投向了鸟屎,不过这次是为了“材料之王”石墨烯。石墨烯本身是零带隙的半金属材料,并且结构完整的石墨烯催化性能较差,限制了石墨烯在半导体器件、催化、传感等方面的应用。因此,我们需要对石墨烯做些修饰来调节其表面和电子结构,比如化学掺杂是最有效的手段之一。于是,几位研究者突发奇想:鸟屎不是富含多种元素吗?不如直接用它来掺杂。研究者从农场取来鸟屎(具体来说是鸡粪),将其掺入了石墨烯中。电化学测试表明,掺了鸟屎的石墨烯在催化性能上确实优于未掺杂的样品。这项研究最终于2020年发表于《美国化学会纳米》。(环球科学)中国科普博览

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