李剑锋

男， 厦门大学化学化工学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1999.09-2003.07，浙江大学化学系，本科学生；
2003.09-2010.09，厦门大学化学系，博士学生；
2011.01-2013.04，瑞士伯尔尼大学，博士后；
2013.05-2014.01，瑞士苏黎世联邦理工学院，博士后；
2014.03-至今，厦门大学化学系，教授
2022.07-至今，厦门大学能源学院，副院长

研究领域和兴趣

拉曼光谱、分析化学、电化学

主要业绩

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。

代表成果

论文1. 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 (7887), 81-85.
论文2. 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*, Zhong-Qun Tian*. Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature 2010, 464 (7287), 392-395.
论文3. 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 Nanotechnology 2020, 15 (11), 922-926.
论文4. 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 Catalysis 2020, 3 (10), 834-842.
论文5. 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 (1), 60-67.
论文6. 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 Materials. 2019, 18 (7), 697-701.
论文7. Jian-Feng Li#, Xiang-Dong Tian#, Song-Bo Li, Jason R. Anema, Zhi-Lin Yang, Yong Ding, Yuan-Fei Wu, Yong-Ming Zeng, Qi-Zhen Chen, Bin Ren, Zhong-Lin Wang*, Zhong-Qun Tian*. Surface analysis using shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature Protocols 2013, 8 (1), 52-65.
论文8. Yao-Hui Wang#, Shunning Li#, Ru-Yu Zhou, Shisheng Zheng, Yue-Jiao Zhang, Jin-Chao Dong, Zhi-Lin Yang, Feng Pan*, Zhong-Qun Tian, Jian-Feng Li*. In situ electrochemical Raman spectroscopy and ab initio molecular dynamics study of interfacial water on a single-crystal surface. Nature Protocols 2023, 18 (3), 883-901.
论文9. Xing Chen#, Xiao-Ting Wang#, Jia-Bo Le#, Shu-Min Li, Xue Wang, Yu-Jin Zhang, Petar Radjenovic, Yu Zhao, Yao-Hui Wang, Xiu-Mei Lin*, Jin-Chao Dong*, Jian-Feng Li*. Revealing the role of interfacial water and key intermediates at ruthenium surfaces in the alkaline hydrogen evolution reaction. Nature Communications 2023, 14 (1), 5289.
论文10. Yue-Jiao Zhang, Huajie Ze, Ping-Ping Fang*, Yi-Fan Huang*, Andrzej Kudelski*, Julia Fernández-Vidal, Laurence J. Hardwick*, Jacek Lipkowski*, Zhong-Qun Tian*, Jian-Feng Li*. Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy. Nature Reviews Methods Primers 2023, 3 (1), 36.

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