那些治好了我多年低血压的文章 | 学 XAS 不要看 Nat. Commnun.
(8 min reading) 我和作者之间必须有一个是没学过 XAS 的。
前情提要:本来打算做成视频的,但组织了下语言后发现还是写成文字会文明一点。
本次要做分析的文章来自于 Nature Communication,原文题目是 Regulating coordination number in atomically dispersed Pt species on defect-rich graphene for n-butane dehydrogenation reaction,原文跳转可以点这里。对于这篇文章,我会直接从图开始分析。因为图片会比文字留下更深的印象,所以我看别人的文章都是从图开始然后再阅读我需要的文字部分。下面的图片均使用原文的排序,方便对应。
这是一篇能打开正文 10 秒内血压起飞的文章
Figure 2. Synchrotron XAFS measurements of catalysts. a Pt L3 XANES spectra of above as-prepared catalysts, Pt foil and PtO2. b k3-weighted EXAFS spectra of above as-prepared catalysts, Pt foil and PtO2. c WT analysis of Pt1.7Sn/ND@G.
第一印象:我真的很久没有见到过在正文里面有这么难看的图了。第二印象:里面这么明显的错误为什么还能堂而皇之发在 Nat. Commun. 上。
迷惑1:(Figure 2a) PtO2 的 edge 和 Pt foil 在统一位置,而不是之前。
鉴于版权原因,大家可以在 Google 图片上搜索关键词 "PtO2 Pt foil XANES",然后会发现 PtO2 和 Pt foil 的 rising edge 是重叠的,不一样的是白线峰高度。
迷惑 2: (Figure 2a) y 轴不是 Intensity,而是 Normalized absorbance。
这张图很明显指代的是 XANES,XANES 和原始数据的区别就是 XANES 是经过归一化处理后的,这样我们才可以对白线峰强度进行对比,intensity 不能说明数据是否是归一化后的。
迷惑 3:(Figure 2a) y 轴不是 c(k),而是 χ(k)。
如果能把 EXAFS 方程打成 c(k),只能说明两件事:一,不知道怎么打希腊字母,我推荐收藏这个网页,里面有 Alt code 帮助你快速输入希腊字母;二,不懂什么是 EXAFS 方程。
以及,我个人不理解把这些五颜六色的毛毛虫堆在一起是什么意义,你能看得出来什么区别吗?对于国内这种喜欢把一堆 EXAFS 图放在一起 (n > 4),我只能说拉面店拉的面条都没你多。
迷惑 4: (Figure 3c) 不要用 MATLAB 的图,画你自己的。
大家好,这张图是成功把我血压 MAX 了,看我操作。
首先,这是原始数据的图,如果看过我的视频并学会如何利用 MATLAB 进行 WT-EXAFS 分析,会很清楚知道 data in,figures out。我还特地教了怎么修改代码从而把矩阵数据给抠出来方便自己做一张好看的图放在正文中。实不相瞒,这两张图在我文章的 SI 里面都不配。首先字体不一致,y 轴也是错误的,在 WT-EXAFS analysis 3D 图中,是不讨论 CCWT modulus,没有任何意义。其次,k 空间和 R 空间的图的 scale 也可能是错误的,因为 Figure 3c χ(k) 代表的是没有带 kn 权重的,如果没有权重,为什么振幅能够达到 ± 0.4?还是那句话,这些图可以用作于原始数据讨论,但是发在正文中是绝对不合适的。
对此,引发了两个问题:1. 这个图实在是太过熟悉,请问有引用过对方作者的代码了吗?2. 有写 Cauchy Wavelet 级数是多少吗?
于是,我打开了 MATLAB code,开头便是:
然后我再去文章里面搜了下作者的名字,没有。我在想,莫非这不是作者靠勤劳的双手自己写出来的 MATLAB code,而恰好跟快 20 年前的 code 正好能输出一样的图?毕竟,我们要往「好」的一方面去想。如果你问我什么是 Cauchy Wavelet 级数是什么,我只能说不该用 WT-EXAFS analysis。
然后,我再看了下文章里面的 Methods Characterizations 部分,涉及到 XAS 的描述仅有:
XAFS measurements of the samples were carried out in Shanghai Synchroton Radiation Facility (SSRF).
这不叫 characterization, 这是 acknowledgement。都是发 Nature Communication 的人了,难道这两个部分该写什么不知道吗?我还没发过文章的人都知道这写了还不如不写,不想讲自己怎么做实验的,那还发文章做什么?
迷惑 5:(Table 1) 缺少拟合细节,以及一个样品中不应该有两个 ΔE 值。
首先, Pt foil 到底是拟合了还是没拟合?为 什么没有对应 σ2,ΔE,R-facoter 呢?数据都去哪儿了呢?放了个寂寞
接着,对于每个样品中的每条 path 独自使用一个 ΔE,为什么呢? 其中依据是什么?仅仅是为了降低 R-factor 吗?如果这么做(使用不同 ΔE),那么每条路径的距离是会受到影响的,这样更会导致数值更加不可信,因为 ΔE 和 R 共同影响 EXAFS 方程的 phase information。
在我们没有阅读正文的情况下,我猜测 XAS 测试在室温下进行。如果是这样, σ2 在 0.005 - 0.009 之间是偏大了,我不会拿这样的拟合结果当做可以发表文章的数据。
SI 精彩的一匹
Figure S4. 各种 EXAFS 拟合数据拟合结果。
迷惑 6:前面那个小于 1 Å 的峰是个啥?
我可以猜测这个峰之所以出现,是因为在 Athena 软件里面处理背景的失误导致的。当然也有其他原因。这个峰在 1 Å以内,没有解释的话很难说服别人。在 EXAFS 中是不应该存在小于 1 Å 的键长,我只从 collaboration 那里听到过一个例子(非常罕见,现在想起来是 H-F 键长 0.91 Å)。如果真的是由于背景处理失误所造成的,我更有理由认为 Figure 2a 中的 XANES 谱图强度是有问题的,不具有对比价值。要知道的是,背景处理同样会影响白线峰强度。
还有这 y 轴是 FT(k2χ(k)),R 空间是 χ(k) 方程的傅里叶变换,叹气。以及为什么这时候的 y 轴跟之前 Figure 2b 离谱的 y 轴又不一样了呢?是因为不同的人处理的吗?哪怕是,也请统一一个错误选项也好。
Figure S5. 各种 WT-EXAFS 图
迷惑 7:我就想知道这么放着很好看吗?
为什么要把两个一样的图放在一起?我指的是 3D WT-EXAFS 和 2D WT-EXAFS,它们明明就是一个东西。为什么非要把两个都放上去?这么做事能说明什么不一样的信息吗?真的懂这个图是在干嘛吗?知道什么是废话什么是有用的吗?有见过其他人这么做吗?(除了 code 原作者)
Figure S6. Sn K-edge EXAFS
迷惑 8:这图不仅像拉面,像素都裂成这样了,长点心吧。
Figure S8. EXAFS 中 k 空间拟合
迷惑 9: 可以看到在 9 Å-1 之后的数据质量滑坡的厉害。回原文搜关键词 "wt" 大概看 Sn 的量比较低,掐指算下大概是在 1 wt% 以下(也完全有可能是我误读了)。数据烂点可以理解万岁,但完全可以多花点心思得到很好的数据的,不过国内赶着发文章也不是很在意的这些「细节」。反正发出来文章就完事了,发出来的是什么妖怪不重要。
迷惑 10: 这个 table 里面跟正文中的有一样的问题,没有任何不确定值也没有任何拟合细节。当然最扯淡的是 S02 能在 2.67 和 4.99 之间?我和作者之间必须有一方是没学过 XAS 的。
以上仅是我看图说话带搜索关键词发现可以帮助你提升血压的点,那么这文章具体写了啥,我觉得已经不重要了。今天找到的 10 个迷惑就当送大家一个十全十美吧。
祝大家周末愉快。