田中群院士研究團隊榮獲國家自然科學獎二等獎

发布日期:2020-01-10     浏览次数:次   

2020110日上午,中共中央、國務院在北京隆重舉行國家科學技術獎勵大會。習近平、李克強、王滬甯、韓正等黨和國家領導人出席大會並爲獲獎代表頒獎。習近平爲最高獎獲得者頒獎。我院田中群院士領銜,任斌教授、李劍鋒教授、吳德印教授、環境與生態學院劉國坤副教授等完成的電化學表面增強拉曼光譜學研究項目榮獲國家自然科學獎二等獎。任斌、劉國坤作爲獲獎代表參加獎勵大會。

這是我院連續兩年榮獲國家自然科學獎二等獎。學院近五年獲得國家科學技術獎的項目包括:謝素原教授等完成的“新型富勒烯的合成”、鄭南峰教授等完成的“金屬納米材料的表面配位化學”分獲20152018年度國家自然科學獎二等獎;林昌健教授參與完成的成果(我校爲第二完成單位)獲2016年度國家科技進步獎一等獎。

 

電化學表面增強拉曼光譜學研究

表面增強拉曼光譜(SERS)是基于表面等離激元共振(SPR)效應且具超高表面檢測靈敏度的分子光譜。21 世紀前,學術界主流觀點認爲僅有金、銀等少數金屬的粗糙表面和納米粒子體系具有SERS效應,因而該技術無法被廣泛應用,這導致SERS 研究一度陷入低潮。項目團隊迎難而上,系統發展非傳統SERS 和電化學拉曼光譜實驗和理論方法,顯著拓展SERS 方法普適性,推進其應用和産業化,取得如下國際領先水平的創新成果:

1、從實驗和理論上系統證實過渡金屬體系存在SERS 效應。在具有重大(電)催化應用背景的一系列鉑族和鐵族等過渡金屬體系實現了SERS 效應,證明電磁場增強(特別是避雷針效應)爲主要增強機理;發現了紫外光激發的SERS 效應;首次利用EC-SERS 深入研究與電催化過程密切關聯的氫等弱拉曼信號分子體系的吸附行爲;發展以金爲內核、鉑等過渡金屬爲殼層的核殼納米粒子,實現了更具挑戰性的過渡金屬電極界面水結構的表征。奠定了我國在國際EC-SERS 領域的長期領先優勢,並于2002 年獲中國高校科學技術一等獎。

2、發明殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜(SHINERS)新技術,全面突破長期限制SERS 發展的材料和形貌普適性差的瓶頸。應用領域涉及電化學、催化、能源、材料、生命科學等。該技術被國際同行譽爲下一代先進譜學技術開辟了光譜分析的新方向。該借力策略和相關實驗技術可被進一步拓展至表面增強熒光和非線性光學等譜學技術。自主研發以SERS 爲核心技術的便攜式拉曼光譜快檢系統,成功實現其在食品和公共安全等領域的實際應用。爲2017年廈門金磚會晤等國家級重大事件的食品安全工作提供重要技術支撐。

 

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