没有好的实验数据也能发顶刊论文吗?

相信广大的材料化学科研工作者的主要工作精力都放在了实验上,好的实验结果当然是一篇优秀文章的保障。但很多时候花了很大力气依然得不到理想的数据,亦或是对于得到的数据不知道如何分析和解释。
那么大家有没有想过,如果没有理想的实验数据如何提升自己文章的档次呢?
下面我们来看一篇最近发表在高影响因子期刊 Energy Environmental Science上的一篇论文(Energy Environ. Sci., 2019, 12, 1668.),这篇研究了银催化剂对二氧化碳的选择性电催化还原,但是文章全篇没有一个实验数据,所有的数据和结论都是通过COMSOL模拟得到,依然能够发表在高影响因子期刊上。
具有反蛋白石结构的介孔结构的银催化剂在选择性的将二氧化碳转化为燃料方面显示出了潜在的应用价值。如何通过优化银催化剂的形貌和结构来最大化生成一氧化碳的选择性是一个挑战性的课题。
这篇文章的作者通过COMSOL建模开发了一个三维质量输运模型,利用准确的电极几何计算局部的CO2,OH-,HCO3和CO32-浓度分布。建模基于Butler-Volmer相关性的局部表面催化反应动力学方程,并且考虑缓冲反应在电解质率中的作用。与文献实验数据验证,该模型预测了抑制析氢反应的逆依赖氢氧根浓度关系和促进CO生产的反应与碳酸盐浓度成比例。并且文章在理论上证明了引入一个额外的扩散层的银电极可以将CO的选择性从39% 提高到90%。
文章中全面的考虑了溶液中涉及到的化学反应,和电极表面的电化学反应。
这些反应对应着相应的扩散反应方程和电极表面的动力学方程。
不要看以上方程形式复杂,但其实在使用COMSOL建模的时候,以上方程在软件中全部是内置好的,并不需要我们自己推导!
以下是COMSOL中的软件界面,我们可以看到有内置的边界条件可以方便地实现上述方程的功能!
而我们需要做的就是将化学反应的一些参数输入到软件中。
最后软件能直接计算出各种化学物质的浓度分布。在经过一些后处理就是可以放在文章中的数据图了!
下面就是这面文章同COMSOL计算得到的
部分数据图↓
所以说学会使用COMSOL能极大地帮助我们分析相关的问题,并能为文章提供许多支持的理论计算数据。其实除了电化学方向,COMSOL仿真模拟在很多科研领域都有重要应用!
它是一款功能强大的通用多物理场仿真软件,用于仿真模拟工程、科学研究、数值计算等各个领域的设计、设备及过程
COMSOL 的功能非常齐全,其功能涵盖了力学、流体、电磁、传热、化工、电化学、声学等各个领域。能够满足不同研究领域科研人员的需求
对于不同的物理问题,其软件界面操作和建模方式是完全相同的,大大降低了使用者的学习成本.
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