厦门大学化学化工学院分析科学研究所李剑锋

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李剑锋，男，厦门大学化学化工学院教授。2003年本科毕业于浙江大学；2010年在厦门大学获得博士学位；2011-2014年分别在瑞士伯尔尼大学和瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后研究。主要研究领域为核壳纳米结构、表面等离激元、表面增强拉曼光谱、表面增强荧光光谱、电化学、界面(光、电)催化、便携式快检等。以第一作者或通讯作者身份在Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Protoc.、Nature Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Rev.等国际高水平学术刊物上发表论文100余篇，被他引6000余次，撰写英语书章节4部，授权专利5项。曾获全国百篇优秀博士论文奖、基金委“优青”基金、中国青年科技奖、入选中组部青年“****”和“万人计划”科技创新领军人才。

李剑锋
电话：0592-2186192
电子邮件：Li@xmu.edu.cn
地址：厦门大学化学化工学院 旧化学楼553室
课题组主页：jfli.xmu.edu.cn
个人简历：
教授、博导      （厦门大学化学系 2014.03~至今）
博士后    （瑞士苏黎世联邦理工学院 2013.05 ~ 2014.01）   
博士后    （瑞士伯尔尼大学 2010.12 ~ 2013.04）                  
理学博士  （厦门大学化学系 2003.09 ~ 2010.07）                                
理学学士  （浙江大学化学系 1999.09 ~ 2003.07）                                
获得荣誉：
基金委“优青”（2015）
中组部青年##计划（2013）
全国百篇优秀博士论文奖（2013）
研究兴趣：
纳米科学、核壳结构、表面增强拉曼光谱、壳层隔绝纳米粒子增强光谱、表面增强荧光、界面分析、电化学、界面催化、新能源材料
近期主要代表论著：
(1)    Li, J. F.; Huang, Y. F.; Ding, Y.; Yang, Z. L.; Li, S. B.; Zhou, X. S.; Fan, F. R.; Zhang, W.; Zhou, Z. Y.; Wu, D. Y.; Ren, B.; Wang, Z. L.;* Tian, Z. Q.* Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature 2010, 464, 392-395.
(2)    Li, J. F.; Tian, X. D.; Li, S. B.; Anema, J. R.; Yang, Z. L.; Ding, Y.; Wu, Y. F.; Zeng, Y. M.; Chen, Q. Z.; Ren, B.; Wang, Z. L.;* Tian, Z. Q.* Surface analysis using shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature Protoc. 2013, 8, 52-65.
(3) Li, C. Y.; Meng, M.; Huang, S. C.; Li, L.; Huang, S. R.; Chen, S.; Meng, L. Y.; Panneerselvam, R.; Zhang, S. J.; Ren, B.; Yang, Z. L.; Li, J. F.;* Tian, Z. Q. “Smart” Ag Nanostructures for Plasmon-Enhanced Spectroscopies. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13784-13787.
(4)    Li, C. Y.; Dong, J. C.; Jin, X.; Chen, S.; Panneerselvam, R.; Rudnev, A. V.; Yang, Z. L.; Li, J. F.;* Wandlowski, T.; Tian, Z. Q. In Situ Monitoring of Electrooxidation Processes at Gold Single Crystal Surfaces Using Shell-Isolated Nanoparticle-Enhanced Raman Spectroscopy. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7648-7651.
(5)    Li, J. F.;* Zhang, Y. J.; Rudnev, A. V.; Anema, J. R.; Li, S. B.; Hong, W. J.; Rajapandiyan, P.; Lipkowski, J.; Wandlowski, T.; Tian, Z. Q. Electrochemical Shell-Isolated Nanoparticle-Enhanced Raman Spectroscopy: Correlating Structural Information and Adsorption Processes of Pyridine at the Au(hkl) Single Crystal/Solution Interface. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2400-2408.
(6) Li, J. F.;* Anema, J. R.;* Wandlowski, T.; Tian, Z. Q. Dielectric shell isolated and graphene shell isolated nanoparticle enhanced Raman spectroscopies and their applications. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 8399-8409.
(7) Shen, S. X.; Meng, L. Y.; Zhang, Y. J.; Han, J. B.; Ma, Z. W.; Hu, S.; He, Y. H.; Li, J. F.;* Ren, B.; Shih, T. M.; Wang, Z. H.; Yang, Z. L.;* Tian, Z. Q. Plasmon-Enhanced Second-Harmonic Generation Nanorulers with Ultrahigh Sensitivities. Nano Lett. 2015, 15, 6716-6721.
(8)    Li, J. F.; Rudnev, A.; Fu, Y. C.; Bodappa, N.; Wandlowski, T.* In Situ SHINERS at Electrochemical Single-Crystal Electrode/Electrolyte Interfaces: Tuning Preparation Strategies and Selected Applications. Acs Nano 2013, 7, 8940-8952.
(9)    Li, J. F.; Ding, S. Y.; Yang, Z. L.; Bai, M. L.; Anema, J. R.; Wang, X.; Wang, A.; Wu, D. Y.; Ren, B.; Hou, S. M.; Wandlowski, T.;* Tian, Z. Q.* Extraordinary Enhancement of Raman Scattering from Pyridine on Single Crystal Au and Pt Electrodes by Shell-Isolated Au Nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15922-15925.

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通过使用半导体材料光催化将水分解产生氢气是将太阳能转化为清洁化学能的有前景的方法，并且已经引起了相当大的关注。然而，大多数半导体光催化剂由于其窄的光谱响应间隔和高的载流子复合速率而表现出低的光催化活性。目前已经开发了许多策略来处理这些问题，例如能带工程，形态剪裁，用金属或非金属助催化剂加载以及设计新型反应体系。目前获得的纯水光催化制氢的最高能量转换效率仅为1％。然而，这还远远达不到工业化的最低要求。 因此，寻求新的有效策略来进一步提高半导体基催化剂的光催化效率正变得越来越迫切。

近日，厦门大学的李剑锋教授团队开发了一种高活性的CdS核心-金等离子体卫星纳米结构复合催化剂，可有效促进可见光下水分还原产氢。与纯CdS相比，由于Au卫星的表面等离子体共振（SPR）效应，这种催化剂表现出高400倍以上的光催化活性。此外，它们的活性强烈依赖于纳米颗粒的粒径，并且在可见光照射下使用CdS-16nm Au获得了非常高的光催化氢产量6385μmolg-1h-1。通过调整催化剂的结构和反应条件，对CdS核-金等离子体卫星催化剂的增强机理进行了全面的研究。 结合近场增强和“热”电子转移的协同效应已被揭示，并且导致了巨大的增强。相关研究成果“CdS core-Au plasmonic satellites nanostructure enhanced photocatalytic hydrogen evolution reaction”为题发表在Nano Energy上。

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Nano Lett.:等离激元磁共振增强拉曼光谱

我院李剑锋教授与物理系杨志林教授课题组合作，在表面等离激元光子学研究方面取得重要进展，相关成果“Plasmon-Induced Magnetic Resonance Enhanced Raman Spectroscopy”发表于Nano Letters, 2018, 18, 2209-2216。

       光诱导自由电子的集体震荡会引起纳米结构表面的等离激元共振。金属纳米粒子间的等离激元共振模式可以分为电模式和磁模式。目前人们的研究热点仍集中于等离激元电模式，磁模式的作用常被忽略。因为在可见光区常规的纳米结构与磁场的作用远远弱于其与电场的作用。

       为了探索纳米结构中的磁模式，该工作设计并构建了一种具有强磁共振效应的大尺寸单颗金纳米球-电介质-金基底构成特殊的纳米间隙结构。由于磁共振与电共振的协同作用，该结构能够产生高度局域化的电磁场增强，并可得到比常规表面增强拉曼散射更高的增强因子。理论模拟分析表明等离激元磁模式会显著影响该体系中远近场之间的关联。对于一般的表面等离激元结构，通常可以在其远场散射峰位置获得最强的近场增强。然而，在该结构中，由于电磁模式间的耦合导致磁模式处在散射光谱中的波谷位置，导致最强的增强波长对应于远场散射谱中的波谷。这一发现颠覆了人们对远近场关联性的传统认识。同时，该发现对于推动等离激元磁模式在其他表面增强光谱方面（如表面增强二次谐波、表面增强荧光等）的应用也起到了积极的作用。

              

       该工作是在李剑锋教授和物理系杨志林教授指导下合作完成的。物理系已毕业博士生陈舒与我院2016级博士生张月皎为共同第一作者，杨伟民、胡树等协助完成部分理论与光谱工作。研究工作得到国家自然科学基金、国家重大研发计划、中组部青年##计划和厦门大学校长基金等项目的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.7b04385

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厦门大学李剑锋Nature Energy：铂单晶表面ORR机理新突破!

铂基催化剂表面的氧还原反应（ORR）是燃料电池中最重要的阴极反应，人们一般认为铂表面的ORR过程可分为两类：一类是氧分子经过4电子的还原过程最终生成水或OH；另一类则是氧分子经过2电子的还原过程，生成过氧化物。实际催化剂在ORR过程的反应路径并未形成共识，因为该过程牵涉到众多痕量、短寿命的中间物种，难以被有效地捕获。厦门大学李剑锋教授课题组和Alicante大学Juan Feliu教授团队利用电化学壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱（SHINERS）技术原位研究了铂(hkl)单晶表面的ORR反应过程，成功捕获到在1150 cm-1、1080 cm-1和732 cm-1区域O2-、OH*和HO2*等重要反应中间物种的直接拉曼光谱证据，并通过相应的同位素取代实验（氘和O-18同位素实验）及DFT理论模拟确认了中间物的谱峰归属和吸附构型。团队提出铂(hkl)单晶表面在酸性条件下的ORR反应机理：O2分子先吸附到单晶电极上形成吸附态的O2*后，经过质子电子转移步骤后形成HO2*物种。而后O-O键断裂并在邻近铂原子上形成一对吸附态的O*和OH*，最后OH*通过质子电子转移形成H2O。由于相同物种在不同晶面上的Gibbs自由能和活化能不同，导致其存在状态和后续ORR反应的难易有别，因此不同铂(hkl)电极表面上的ORR活性有明显的差异。该项研究首次在铂(hkl)单晶表面原位获得ORR反应重要中间物种的直接拉曼光谱证据，提出合理的ORR反应路径，加深了人们对ORR反应机理的认识，也为其他界面催化反应机理的研究提供了一条可行的研究思路。

Dong J, Feliu J M, Li J-F, et al. In situRaman spectroscopic evidence for oxygen reduction reaction intermediates atplatinum single-crystal surfaces[J]. Nature Energy, 2018.

DOI: 10.1038/s41560-018-0292-z

https://www.nature.com/articles/s41560-018-0292-z

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6月29日，第十五届中国青年科技奖颁奖会暨青年科技人才论坛在哈尔滨工业大学举行，100位科技工作者获得第十五届中国青年科技奖。我院李剑锋教授与海洋与地球学院徐鹏教授获此殊荣。
中国青年科技奖是在钱学森、朱光亚等老一辈科学家提议下于1987年设立的，由中央组织部、人力资源和社会保障部、中国科协、共青团中央共同举办，每两年评选一届，每届表彰不超过100个名额。在近1500位获奖者中，已有60位当选中国科学院院士，82位当选中国工程院院士。我院江云宝教授、郑南峰教授曾分别获得第五届中国青年科技奖、第十四届中国青年科技奖。
李剑锋，厦门大学化学化工学院教授。2003年本科毕业于浙江大学；2010年于厦门大学获得博士学位；2011-2014年分别在瑞士伯尔尼大学和瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后研究。主要从事电化学表面增强拉曼光谱、界面光电催化以及食品环境公共安全领域的拉曼光谱快速检测等相关研究。迄今共发表SCI论文100余篇，包括以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Protoc.、Nature Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Soc. Rev.和Chem. Rev.等期刊，被引6000余次，授权专利5项，撰写英语专著章节4部。担任Anal. Chem.的Features Panel及Adv. Opt. Mater.、ChemElectroChem等国际SCI期刊编委。曾获全国百篇优秀博士论文奖（2013）、国家基金委优秀青年科学基金（2015），入选国家特聘青年专家（2014）和万人计划科技创新领军人才（2019）。

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日前，根据《国家杰出青年科学基金项目管理办法》的规定和国家杰出青年科学基金评审委员会的评定结果，国家自然科学基金委员会决定资助2019年国家杰出青年科学基金项目共计296项，我院李剑锋教授，我院院友92级杨上峰、94级卢兴、98级黄汝锦均获得资助。今年我校共六位老师获国家杰出青年科学基金项目资助，获资助人数为历年最多，位列全国高校第7位。
国家杰出青年科学基金项目设立于1994年，支持在基础研究方面已取得突出成绩的青年学者自主选择研究方向开展创新研究，促进青年科学技术人才的成长，吸引海外人才，培养造就一批进入世界科技前沿的优秀学术带头人。


李剑锋，1980年7月生，厦门大学化学化工学院教授。2003年本科毕业于浙江大学；2010年于厦门大学获得博士学位；2011-2014年分别在瑞士伯尔尼大学和瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后研究。主要从事电化学表面增强拉曼光谱、界面光电催化以及食品环境公共安全领域的拉曼光谱快速检测等相关研究。迄今共发表SCI论文100余篇，包括以通讯/第一作者发表于Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Protoc.、Nature Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Soc. Rev.和Chem. Rev.等，被引7500余次，授权专利5项，撰写英语专著章节4部。担任Anal. Chem.的Features Panel及Adv. Opt. Mater.、ChemElectroChem等国际SCI期刊编委。曾获全国百篇优秀博士论文奖（2013）、基金委“优秀青年基金”（2015）、中国青年科技奖（2019）。

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近日，我院李剑锋教授课题组撰写了等离激元核壳纳米材料及其在光谱中的应用的综述论文，文章以“Plasmonic Core-Shell Nanomaterials and their Applications in Spectroscopies”为题，发表于Advanced Materials，DOI: 10.1002/adma.202005900。该篇综述为庆祝厦门大学百年校庆专刊论文之一。

       等离激元核壳结构纳米材料由于其高度可调谐的光学特性，近年来引起了科学界的广泛关注。等离激元增强光谱是等离激元纳米材料的主要应用之一。当被一定波长的入射光激发时，等离激元纳米材料及其周围会产生高度局域的电磁场，可以显著增强激发和辐射过程，放大拉曼、荧光或非线性信号，提高光谱灵敏度。本综述报道了近年来利用核壳结构纳米材料的等离激元增强光谱的研究进展，介绍了多种核壳纳米材料的结构及制备方法，并着重介绍了其在增强光谱领域的应用，包括壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱、等离激元增强荧光光谱和等离激元增强非线性光谱等。
       李剑锋教授课题组长期致力于等离激元核壳结构纳米材料的合成并将其应用于表面增强拉曼光谱、荧光光谱、非线性光谱等方面，以及用于电化学、（光、电）界面催化、能源材料、食品环境公共安全的快速检测等领域的研究，研究成果已发表在Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Nanotechnol.、Nature Catal.、Nature Protoc.等。
        研究工作得到国家自然科学基金(21925404、21972117、21673187、21775127、21991151)国家重点研发计划(2019YFA0705400、2019YFD0901100)的资助。
       论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202005900

tianliang

9月15日，第四届“科学探索奖”获奖名单正式揭晓。50位优秀青年科学家共同分享此项荣誉，我院李剑锋教授榜上有名。
“科学探索奖”于2018年设立，由杨振宁、饶毅、施一公、潘建伟、谢晓亮等14位知名科学家与腾讯基金会发起人马化腾共同发起。奖项面向基础科学和前沿技术领域，支持在中国内地及港澳地区全职工作、45周岁及以下的青年科技工作者，每年遴选不超过50名获奖人。


李剑锋教授（获奖领域：化学新材料）
李剑锋，国家杰出青年科学基金获得者，长期从事电化学拉曼光谱相关研究，建立了系列高灵敏、高空间分辨的壳层隔绝纳米结构增强光谱新方法，突破表面增强拉曼光谱长期存在的材料和形貌普适性差、无法广泛应用的瓶颈；从分子水平揭示了能源催化反应中界面水分子构型和反应中间物种与催化性能的关联，为阐明电化学界长期争议的反应机理提供了直接证据。同时，积极推动拉曼光谱在公共安全和医疗健康领域的产业化应用。代表性研究成果发表在Nature、Nature Nanotechnol.、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Catal.等期刊，SCI他引12000余次。现任国际物理化学权威期刊J. Phys. Chem. A/B/C的副主编。荣获第十五届中国青年科技奖，合作完成的“电化学表面增强拉曼光谱学研究”获国家自然科学奖二等奖。