博文
[转载]ES&T最新社论——材料科学与环境应用的交叉：明确ES&T中材料类研究的范畴
|||
在过去的十年中，ES&T收到了许多关于工程材料在各种环境应用中的稿件，其中包括（但不限于）吸附、高级氧化过程（AOPs）、膜分离、微生物燃料电池/微生物电解电池、电容/电化学去离子、电化学反应器、异质催化、环境传感器、涂层、油水分离和碳捕获等众多领域。当编辑收到这些稿件时，用于决策的一个关键标准是环境适用性，即特定材料在环境相关条件下的潜在利用能力。也就是说，实验系统和条件要尽可能地复制所设想的环境应用中观察到的复杂程度，并且对材料进行评估时不仅考虑其原始状态，还考虑其使用或老化状态以代表其长期效率。虽然其中一些杰出质量且具有明确潜在环境适用性理由的稿件才会被送去同行评议，并在许多情况下被接受发表，但其他一些稿件在编辑审稿后被主编拒绝。我们理解在审稿过程的任何阶段被拒稿都可能会让人沮丧，并希望这篇社论能够明确拒稿决定的原因，更重要的是说明我们在接受一篇论文时所遵从的原则。关于稿件被拒绝的其他考虑因素，我们建议读者参阅早期的一篇社论（https://doi.org/10.1021/acs.est.0c05784）。 对于这类投稿，工作的新颖性不仅应体现在新材料或对现有材料的新应用上，还应包括对性能的科学机制进行阐明，并与同一应用中广泛使用的技术进行适当的基准对比（在适合条件下）。因此，这类投稿应提供可在研究系统的窄小范围之外转移和推广的结果，而不仅仅集中在材料的特性和在一组狭窄的系统条件下的性能上。例如，任何用于水处理应用的新吸附剂都需要在环境相关条件下（例如，在实践中可能遇到的吸附物：吸附剂比）在容量、选择性或速率等度量指标上显示出相对于其他已建立的技术的改进，而新的AOP技术可能会展现相对于其他已建立的技术（例如臭氧氧化）明显的优势，亦或能源使用方面的改进。排放控制催化剂不应仅仅是对报告材料的组合或微小修改，然后进行常规测试、表征和机理研究；相反，应该在合理方法和对应用方面的内在理解的基础上精心地设计，同时考虑到有效性和成本。通过将新材料的性能与现有技术进行基准测试或在代表性环境条件下与文献研究进行全面比较（如pH、水基质、浓度和操作条件等），可以证明改进效果。 除了研究的科学创新性之外，该期刊还考虑所提交稿件与广大学术界的相关性，这个关键的“环境相关性”标准使得ES&T中的基于材料的稿件与众不同且独特。ES&T中许多基于材料的投稿在没有经过同行评审的情况下被拒绝，正是因为它们缺乏这样的相关性。 虽然ES&T欢迎基于材料的稿件，特别是那些报告新兴应用的稿件，但经常处理这类投稿的ES&T编辑们分享以下建议，希望能帮助作者在准备下一篇稿件时有所启发。 ES&T强烈鼓励作者在设计实验方案时仔细考虑他们材料在实际应用场景中的结论。我们相信，将实验条件尽可能接近环境相关条件，可以显著减少将所报告的结果应用于现实世界时的不确定性。虽然在环境无关下进行的实验（例如纯水、有机溶剂、材料仅处于原始状态以及化学浓度远高于预期应用场景的数量级）可以在这些理想化条件下提供新的化学洞见，但也需要对更具环境相关性的条件进行评估。 ES&T强烈鼓励作者在设计实验方案时仔细考虑他们材料在实际应用场景中的结论。我们相信，将实验条件尽可能接近环境相关条件，可以显著减少将所报告的结果应用于现实世界时的不确定性。虽然在环境无关下进行的实验（例如纯水、有机溶剂、材料仅处于原始状态以及化学浓度远高于预期应用场景的数量级）可以在这些理想化条件下提供新的化学洞见，但也需要对更具环境相关性的条件进行评估。 对于基于材料的稿件，其实验部分应明确并合理解释所使用的环境相关条件。同样，如果稿件的主要和创新贡献在于报告材料的化学组成、晶体结构和结构性质，则该工作更适合面向材料科学的期刊。理想情况下，在ES&T的一篇论文中，对这些属性的表征和信息应被视为非必要内容，除非它与材料的性能或结构-活性关系有关，其中大部分内容应放在支持信息中。 为确保这些稿件的科学严谨性，机制研究应该相对完整。理想情况下，ES&T期望这些稿件明确说明已经深入理解和可预测的机制所适用的操作范围。 与现有技术水平进行比较，以传达所发现的潜在环境意义和相关性是至关重要的。因此，材料的性能、稳定性和成本效益应与其竞争对手进行基准比较。为了便于公平比较，这往往需要在与当前先进材料的评估条件（如pH值、污染物浓度和长期运行）相同或相似的条件下对新材料进行实验。对新材料进行生命周期评估和技术经济评估也是受欢迎的，但不是必需的。 存在一个普遍趋势，即许多基于材料的稿件通常使用计算工具，例如基于密度泛函理论的模型，作为理解观察到效应的基础分子层面的手段。然而，鉴于模型设置中的理想化材料性质以及当前工具无法模拟设想应用中的环境复杂性，过度依赖这些工具提供分子水平机制的稿件需要实验支持，以增强其环境相关性。 如今，在环境研究领域中，新的跨学科方法和战略正在涌现，常常以新材料作为解决问题的焦点，例如将污染物去除与能源生成和/或回收相结合。据了解，在许多新兴以材料为基础的研究中，其实际应用条件仍在探索中，因此它们缺乏性能基准的目标。尽管如此，它们仍然有必要酌情就其实际应用潜力和竞争力及其环境影响提供经过深思熟虑和系统的分析和讨论。 最后，也是同等重要的一点：环境影响部分是ES&T论文的独特之处，可以对工作的广泛环境影响甚至局限性进行讨论。该部分还有助于讨论潜在的未来工作。对于许多被拒绝的基于材料的稿件，这一部分被错误地描述为工作的“结论”，而ES&T不允许使用这一标题，因为它往往重复已经阐明的关键发现，而牺牲了强调环境相关性讨论的机会。 文章信息： Wang P, Rosario-Ortiz F, Giammar D, et al. The Intersection between Materials Science and Environmental Applicability: Defining the Scope of ES&T for Materials-Based Research[J]. Environmental Science & Technology, 2023, 57(33): 12135-12136. 文献源地址： https://doi.org/10.1021/acs.est.3c06152（点击阅读原文）
https://mp.weixin.qq.com/s/djJILCppS7lqFYOwwoVg-Q
https://blog.sciencenet.cn/blog-3913-1400499.html
上一篇：ES&T社论：材料类稿件如何投ES&T 投稿前可以潜心“研究一番”
下一篇：新学期，更新研究方向
