李剑锋 教授 博士 福建省 研究领域: 精细化工 研究方向: 核壳纳米材料、表面增强拉曼光谱、电催化、热催化、光催化等能源反应及其原位谱学表征、公共安全、生命健康领域的拉曼快检 所在单位: 厦门大学

基本信息

传真:
059****86192
所在单位:
厦门大学
机构细分:
化学化工学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
理学博士  (厦门大学化学系 2003 ~ 2010)
理学学士  (浙江大学化学系 1999 ~ 2003)
工作经历:
教授、博导 (厦门大学化学系 2014~至今)
博士后    (瑞士苏黎世联邦理工学院 2013 ~ 2014)
博士后    (瑞士伯尔尼大学 2010 ~ 2013)
专家介绍:
长期从事电化学、表面增强拉曼光谱等相关研究。发明并建立了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)新技术,突破了传统表面增强拉曼光谱普适性差、无法广泛应用于各种表面的长期瓶颈,被誉为“下一代先进谱学技术”。利用电化学SHINERS技术,确定了单晶电极界面水分子构型转变过程,原位研究了Au、Pt等单晶表面上氧还原等重要电催化反应过程,获得了关键活性中间物种的直接光谱证据,为电化学界长期争议的反应机理提供了直接证据,阐明了反应的机理与构效关系,并拓展至实际纳米催化体系。面向国家公共/食品/环境安全等领域的重大需求,发展现场快速检测技术与产品,并多次用于国家级重要事件。

迄今发表SCI论文140余篇,包含以第一或通讯作者发表在Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Nanotechnol.、Nature Protoc.、Nature Commun.、Chem、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.(10篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(6篇)、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.(2篇)、Chem. Soc. Rev.(2篇)、Acc. Chem. Res.和Chem. Rev.等,论文被引9000余次,撰写书章节5部,授权发明专利7项。应邀在加拿大举办的国际表面增强光谱会议作大会报告,在国际电化学年会、国际拉曼光谱大会和美国化学会年会等大型国际会议作主题报告等。担任物理化学领域最重要的国际期刊J. Phys. Chem. A/B/C的高级编辑以及Anal. Chem.期刊的Features Panel和Adv. Opt. Mater.、ChemElectroChem等国际期刊的编委。获基金委杰出青年基金(2019)、中国青年科技奖(2018)、国家优秀青年基金(2015)、国家自然科学奖二等奖(排名第三,2019),入选中组部高层次引进人才-青年项目(2014)、“万人计划”科技创新领军人才(2019)。

具体取得如下创新性成果:

(1)发明并建立了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术(SHINERS),发表于国际顶级期刊《自然》杂志(Nature, 2010, 464, 392-395),突破了表面增强拉曼光谱(SERS)自发明以来四十多年长期存在的材料和形貌限制,使得拉曼光谱可以应用于任何表面的痕量分析。SHINERS技术自发明后,受到国内外同行的广泛关注,被引超过2000余次,并被认为是下一代先进谱学技术,开辟了光谱学新方向。国际SERS权威美国加州大学Santa Barbara分校Moskovits教授和英国Strathclyde大学的Duncan教授分别在Nature和Angew. Chem. Int. Ed.撰文介绍并高度评价该工作,并称之为“新一代先进谱学技术”。美国《科学新闻》(Science News, 2010, 177, 15)和《化学工程新闻》(Chemical & Engineering News, 2010, 88, 10)也专文报道SHINERS 技术。在此基础上,进一步提出并建立壳层隔绝增强系列谱学方法,将表面增强荧光的增强倍数从传统10倍左右大幅提升至10000倍以上,同时获得单个分子的荧光和拉曼信号,并拓展磷光、针尖增强荧光、针尖增强质谱等其它谱学技术。

(2)针对燃料电池氧还原(ORR)等具有重大理论与实际意义的反应,发展电化学SHINERS联用技术,首次实现了模型单晶电极表面ORR反应的原位拉曼光谱研究,获得了不同单晶表面上反应痕量关键中间物种(HO2*、OH*、O2-)的直接拉曼光谱证据,为电化学界长期争议的反应机理提供了直接证据;结合密度泛函理论,阐明了界面结构与性能间的本质关联,为高效催化剂的设计提供了直接可靠的理论指导。针对被《科学》杂志列入全球125个最重要难题的水分子结构这一关键科学问题,借助原位电化学SHINERS,首次在金单晶电极表面上获得了界面水的拉曼信号,确定了析氢反应过程中界面水的分子构型及其转变,发现随着电位的负移,界面水由“平行”结构向“单端氢朝下”,再向“双端氢朝下”进行变化,为从分子水平认识电化学过程的本质规律提供了重要基础。进一步建立灵敏度高、普适性性广的SHINERS卫星结构增强新策略,实现传统拉曼光谱难以研究的实际纳米催化剂表面反应过程的原位研究,并成功拓展至光、电催化领域。

(3)面向国家在公共安全、食品安全、环境安全等领域的重大需求,开发基于表面增强拉曼光谱的现场快速检测技术与产品,实现了痕量毒品、化学战剂、剧毒物、环境废水、农药残留等的现场快速分析检测。通过开发特异性识别毒品的SHINERS纳米增强芯片,建立了芬太尼、冰毒、K粉、海洛因等痕量毒品拉曼快检技术,十秒便可完成ppb级别的痕量毒品残留检测和唾液尿液中残留毒品的多靶标快速现场检测,并获得缉毒局等相关公安部门认可,拟开发用于毒驾的现场快检执法中。相关技术与产品多次用于国家级重要事件,如2017年厦门金砖会晤期间的食品检测等。
专家荣誉:
国家杰出青年科学基金(2019)
国家科技创新领军人才(2019)
国家自然科学奖二等奖(排名第三)(2019)
中国青年科技奖(2018)
科技部中青年科技创新领军人才(2018)
国家优秀青年基金(2015)
国家高层次人才-青年项目(2014)
全国百篇优秀博士论文 (2013)

科研能力

研究领域:
精细化工
研究方向:
核壳纳米材料、表面增强拉曼光谱、电催化、热催化、光催化等能源反应及其原位谱学表征、公共安全、生命健康领域的拉曼快检
中文标签:
表面增强拉曼光谱;拉曼光谱;快速检测;金纳米粒子;银电极;金电极;县级市经济;经济增长;农药残留;胞嘧啶
英文标签:
Surface-enhanced Raman Spectroscopy;SERS;Shiners;Electrocatalysis;Raman Spectroscopy;Nanoparticles;Electrochemistry;Portable Raman Spectrometer;Heterogeneous Catalysis;Shell-isolated Nanoparticle-enhanced Raman Spectroscopy
论文著作:
[1] Jian-Feng Li, Yi-Fan Huang, Yong Ding, Zhi-Lin Yang, Song-Bo Li, Xiao-Shun Zhou, Feng-Ru Fan, Wei Zhang, Zhi-You Zhou, De-Yin Wu, Bin Ren, Zhong-Lin Wang* and Zhong-Qun Tian*.Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature 2010, 464, 392.
[2] Yao-Hui Wang, Shisheng Zheng, Wei-Min Yang, Ru-Yu Zhou, Quan-Feng He, Petar Radjenovic, Jin-Chao Dong, Shunning Li, Jiaxin Zheng, Zhi-Lin Yang, Gary Attard, Feng Pan*, Zhong-Qun Tian, Jian-Feng Li*. In situ Raman spectroscopy reveals the structure and dissociation of interfacial water. Nature 2021, 600, 81.
[3] Jin-Chao Dong, Xia-Guang Zhang, Valentín Briega-Martos, Xi Jin, Ji Yang, Shu Chen, Zhi-Lin Yang, De-Yin Wu, Juan Miguel Feliu*, Christopher T. Williams, Zhong-Qun Tian, Jian-Feng Li*. In situ Raman spectroscopic evidence for oxygen reduction reaction intermediates at platinum single-crystal surfaces. Nature Energy 2019, 4, 60-67.
[4] Chao-Yu Li#, Jia-Bo Le#, Yao-Hui Wang, Shu Chen, Zhi-Lin Yang, Jian-Feng Li*, Jun Cheng* , Zhong-Qun Tian. In situ probing electrified interfacial water structures at atomically flat surfaces. Nature Mater. 2019, 18, 697.
[5] Chao-Yu Li, Sai Duan, Bao-Ying Wen, Song-Bo Li, Murugavel Kathiresan, Li-Qiang Xie, Shu Chen, Jason R. Anema, Bing-Wei Mao, Yi Luo*, Zhong-Qun Tian, Jian-Feng Li*. Observation of inhomogeneous plasmonic field distribution in a nanocavity. Nature Nanotechnol. 2020, 15, 922.
[6] Hao Yin, Li-Qing Zheng*, Wei Fang, Yin-Hung Lai, Nikolaus Porenta, Guillaume Goubert, Hua Zhang, Hai-Sheng Su, Bin Ren, Jeremy O. Richardson*, Jian-Feng Li*, Renato Zenobi*. Nanometre-scale spectroscopic visualization of catalytic sites during a hydrogenation reaction on a Pd/Au bimetallic catalyst. Nature Catal. 2020, 3, 834.
[7] Hua Zhang, Chen Wang, Han-Lei Sun, Gang Fu*, Shu Chen, Yue-Jiao Zhang, Bing-Hui Chen*, Jason R. Anema, Zhi-Lin Yang, Jian-Feng Li*, Zhong-Qun Tian. In-situ dynamic tracking of heterogeneous nanocatalytic processes by shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature Commun. 2017, 8, 15447.
[8] Jian-Feng Li*, Jason R. Anema*, Thomas Wandlowski, Zhong-Qun Tian. Dielectric shell isolated and graphene shell isolated nanoparticle enhanced Raman spectroscopies and their applications. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 8399.
[9] Jian-Feng Li*, Yue-Jiao Zhang, Song-Yuan Ding, Rajapandiyan Panneerselvam, Zhong-Qun Tian*. Core–shell nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Chem. Rev. 2017,117, 5002.
[10] Hua Zhang, Sai Duan, Petar M. Radjenovic, Zhong-Qun Tian, Jian-Feng Li*. Core–Shell Nanostructure-Enhanced Raman Spectroscopy for Surface Catalysis. Acc. Chem. Res. 2020, 53, 729.
发明专利:
1. 一种基于LLE-SERS的CTAB改性银纳米材料快速检测食用油中BaP的方法
厦门大学
李剑锋; 张凯乐; 张月皎; 周雷激
公开日期: 2025-05-13 申请日期: 2025-02-13 公开号: CN119985442A

2. 一种用于检测PSA的金属纳米粒子检测探针-抗原-抗体磁珠三明治夹心结构、试剂盒及其制备方法和用途
厦门大学附属第一医院(厦门市第一医院、厦门市红十字会医院、厦门市糖尿病研究所); 厦门大学
王涛; 陈斌; 李剑锋; 张月皎; 扶世英; 管冰
公开日期: 2025-04-04 申请日期: 2024-12-27 公开号: CN119757768A

3. 一种基于适配体-抗体三明治结构的SERS快速检测PTH的方法
厦门大学
李剑锋; 许珊珊; 张月皎
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2025-01-07 公开号: CN119715498A

4. 一种基于共振SERS探针结合试纸条的猴痘病毒即时检测方法
厦门大学
李剑锋; 李红梅; 张月皎
公开日期: 2025-03-21 申请日期: 2024-12-13 公开号: CN119666817A

5. 一种水凝胶原位包覆Au@Pt纳米酶柔性SERS基底的制备方法及应用
厦门大学
李剑锋; 綦倩娇; 张月皎
公开日期: 2025-03-14 申请日期: 2024-11-29 公开号: CN119619102A

6. 一种3D水凝胶SERS基底的制备方法及应用
厦门大学
李剑锋; 关鹏程; 张月皎
公开日期: 2025-01-28 申请日期: 2024-10-30 公开号: CN119375205A

7. 一种仿蜂窝水凝胶、湿气发电装置及应用
厦门大学
李剑锋; 仇英儒; 王耀辉
公开日期: 2024-12-06 申请日期: 2024-08-30 公开号: CN119081154A

8. 一种表征SEI形成和演变过程的等离激元增强拉曼光谱方法
厦门大学
谷宇; 毛秉伟; 田中群; 王君豪; 周如玉; 李剑锋; 颜佳伟
公开日期: 2024-11-29 申请日期: 2022-11-14 公开号: CN115656140B

9. 一种结合ELISA和SERS的Myo抗原检测方法
厦门大学
李剑锋; 翟嘉敏; 许珊珊; 张月皎
公开日期: 2024-11-12 申请日期: 2024-08-21 公开号: CN118937688A

10. 一种阴离子交换膜水电解槽阳极催化剂的制备方法
厦门大学
张华; 钱政鑫; 李剑锋
公开日期: 2024-10-29 申请日期: 2024-07-05 公开号: CN118851112A

11. 拉曼光谱结合深度学习的胶质母细胞瘤检测方法及系统
厦门大学附属第一医院(厦门市第一医院、厦门市红十字会医院、厦门市糖尿病研究所)
王占祥; 何佳伟; 李红梅; 张月皎; 文环; 李剑锋
公开日期: 2024-10-22 申请日期: 2024-06-13 公开号: CN118817656A

12. 一种基于SERS检测锂电池电解液的光纤微结构及设计方法和应用
厦门大学
李剑锋; 孙洪刚; 刘博; 董金超
公开日期: 2024-10-11 申请日期: 2024-07-10 公开号: CN118759645A

13. 一种用于水伏发电的二氧化钛/聚丙烯酰胺复合水凝胶的制备方法及应用
厦门大学
李剑锋; 李淑敏; 王耀辉
公开日期: 2024-09-10 申请日期: 2024-07-01 公开号: CN118620129A

14. 一种基于SERS的快速超灵敏检测HBsAg的方法
厦门大学
李剑锋; 许珊珊; 张月皎
公开日期: 2024-06-11 申请日期: 2024-04-02 公开号: CN118169389A

15. 一种Au@CuPd核壳结构纳米材料的制备方法和应用
厦门大学
李剑锋; 杜梓毓; 董金超
公开日期: 2024-04-19 申请日期: 2022-03-01 公开号: CN114635156B

16. 一种基于氢键诱导的增强拉曼光谱检测气态乙酸的方法
厦门大学
李剑锋; 寇艺川; 张月皎; 侯昱呈
公开日期: 2024-04-19 申请日期: 2024-01-18 公开号: CN117907305A

17. 一种基于二氧化钛/炭黑膜的水伏发电器件及其制备方法
厦门大学
李剑锋; 李淑敏; 王耀辉
公开日期: 2024-02-27 申请日期: 2023-12-04 公开号: CN117614312A

18. 一种基于SERS快速准确检测粮食中玉米赤霉烯酮毒素的方法
厦门大学; 嘉庚创新实验室
李剑锋; 刘圣红
公开日期: 2024-02-06 申请日期: 2021-11-30 公开号: CN114216892B

19. 一种显微光谱测试装置
中国计量大学
张凡利; 王艳慧; 李剑锋; 金尚忠; 汪安
公开日期: 2023-11-24 申请日期: 2023-04-23 公开号: CN220084698U

20. SERS检测的光学反馈装置
中国计量大学
陈田歌; 汪安; 周亚东; 张凡利; 金尚忠; 李剑锋
公开日期: 2023-11-21 申请日期: 2023-04-26 公开号: CN220063844U
科研项目:
1. 表面拉曼分析
立项时间: 2016-2018 项目经费:1300000

2. 表面增强拉曼光谱原位表征纳米合金催化反应
立项时间: 2017-2021

3. 双金属催化剂Au@Ru的原位电化学拉曼研究
立项时间: 2021-2022

4. 表面等离激元纳米粒子可见光催化的研究
立项时间: 2017-2021

5. 基于质量大数据的在线质量诊断与预警研究—以化纤企业为例
立项时间: 2020

6. 低维无机半导体量子点形貌调控及激子/等离基元相互作用初探
立项时间: 2017-2021

7. 表面增强拉曼光谱原位研究电极界面氧还原和析氧反应过程
立项时间: 2017-2019

8. 电化学拉曼光谱分析
立项时间: 2020-2024

9. 原位 拉曼 分析 单晶电极界面氧还原反应过程
立项时间: 2018-2021

项目合作

合作意向:
技术咨询
在线客服 在线留言 小程序 公众号 4001789689 <<显示