李剑锋教授课题组在壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱（SHINERS）研究方面取得重要进展，相关结果以“In Situ Monitoring of Electrooxidation Processes at Gold Single Crystal Surfaces Using Shell-Isolated Nanoparticle-Enhanced Raman Spectroscopy”为题，发表于美国化学学会杂志 J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.5b04670。
贵金属表面氧化过程的中间物，OH-吸附物种，在表面氧化物膜形成过程、氧还原过程、有机小分子电氧化/还原等电催化过程中起着非常重要的作用。但是至今对该中间物种的研究局限于传统电化学技术以及理论计算基础上的猜测，仍然无法获得金属单晶表面与中间物种成键过程的直接证据。目前以表面增强拉曼光谱（SERS）技术对金表面的氧化过程研究中，受限于信号增强模式，只能在粗糙化的表面获得足够的拉曼信号，无法应用于原子级平滑的单晶表面。在本篇工作中的电化学SHINERS技术，突破了长期以来在表面形貌、基底材料方面限制，在原子级平滑的金单晶表面，原位监测了表面电氧化过程中，反应中间物种AuOH/AuO的电化学过程。于此同时，本篇工作系统地研究了晶面取向、pH值以及阴离子效应对该过程以及中间物种的影响。实验结果与理论计算值得到了较好的匹配结合，验证了在电化学界中长期以来只能基于传统方法以及理论计算上的猜测。本篇工作展示了一种在原子级平滑单晶表面进行原位检测反应过程的独特方法，为催化剂设计乃至能源材料创新提供了可靠的研究技术。
该研究主要工作由biwn必赢博士生李超禹以及董金超共同完成，博士生金曦以及物理学院博士生陈舒分别提供了周期性密度泛函理论以及三维时域有限差分法计算支持。biwn必赢的周志有教授对此工作提出了许多宝贵意见。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b04670
