师资队伍

郭立俊[教授]

个人简介

G:\科研工作\组员活动素材\guolijun1.jpg郭立俊,男,汉族,1965年出生,博士,教授,河南大学特聘教授,博士生导师。1982-1986年在华中师范大学物理系学习并获理学学士学位;1996-1999年在河南大学物理系凝聚态物理专业学习并获得硕士学位;1999-2002年在复旦大学物理系光学专业学习并获博士学位。2004-2009年期间,先后在德国、瑞典和美国等国家从事博士后和访问学者研究工作。主要从事物理交叉学科领域中的物理学问题研究工作,在包括J. Am. Chem. Soc., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., Biochemistry, FEBS Letters等在内的国内外学术期刊上公开发表学术论文70余篇,主持和参加多项国家自然科学基金和国际合作项目

部分发表论文:

1.Lili Shi, Xia Ran (co-first author), Yajie Li, Qiuyue Li, Weihong Qiu, and Lijun Guo, Photoresponsive Structure Transformation and Emission Enhancement Based on a Tapered Azobenzene Gelator, RSC Advances, 2015,5:38283-38289.

2.Xia Ran, Lili Shi, Kun Zhang, Jie Lou, Bo Liu, and Lijun Guo, The Gelation Ability and Morphology Study of Organogel System Based on Calamitic Hydrazide Derivatives, Journal of Nanomaterials, 2014, Article ID: 357875

3.Xia Ran, Haitao Wang, Lili Shi, Jie Lou, Bo Liu, Min Li and Lijun Guo, Light-driven Fluorescence Enhancement and Self-assembled Structural Evolution of an Azobenzene Derivative, J. Mater. Chem. C, 2014, 2, 9866-9873.

4.Xia Ran, Haitao Wang, Jie Lou, Lili Shi, Bo Liu, Min Li, and Lijun Guo, Morphology and Wettability Tunable Organogel System Based on An 1,3,4-Oxadiazole Derivative, Soft Materials, 2014, 12, 396–402.

5.Lingjing Luo, Tianfeng Li, Xia Ran, Pan Wang, and Lijun Guo, Probing Photocatalytic Characteristics of Sb-Doped TiO2 under Visible Light Irradiation, Journal of Nanomaterials 2014, 2014:1-6, Article ID 947289.

6.Ting-Fang He, Lijun Guo (co-first author), Xunmin Guo, Chih-Wei Chang, Lijuan Wang, and Dongping Zhong, Femtosecond Dynamics of Short-Range Protein Electron Transfer in Flavodoxin, Biochemistry , 2013, 52, 9120−9128.

7.Tianfeng Li, Lizhen Gao, Wen Lei, Lijun Guo, Huayong Pan, Tao Yang, Yonghai Chen and Zhanguo Wang, InAs-mediated Growth of Vertical InSb Nanowires on Si Substrates,Nanoscale Research Letters, 2013, 8:333.

8.Tianfeng Li, Lizhen Gao, Wen Lei, Lijun Guo, Tao Yang, Yonghai Chen and Zhanguo Wang, Raman Study on Zinc-blende Single InAs Nanowire Grown on Si (111) Substrate, Nanoscale Research Letters, 2013, 8:27.

9.Suraj Saraswat, Anil Desireddy, Desheng Zheng, Lijun Guo, H. Peter Lu, Terry P. Bigioni, and Dragan IsailovicEnergy Transfer from Fluorescent Proteins to Metal NanoparticlesJ. Phys. Chem. C, 2011,115 (35): 17587–17593.

10. Lijun Guo, Yuanmin Wang, H. Peter Lu, Combined Single-Molecule Photon-Stamping Spectroscopy and Femtosecond Transient Absorption Spectroscopy Studies of Interfacial Electron Transfer Dynamics, J. Am. Chem. Soc.; 2010132(6):1999-2004 (cover page).

11. Chih-Wei Chang, Lijun Guo, Ya-Ting Kao, Jiang Li, Chuang Tan, Tanping Li, Chaitanya Saxena, Zheyun Liu, Lijuan Wang, Aziz Sancar and Dongping Zhong, Ultrafast Solvation Dynamics at Binding and Active Sites of Photolyases, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107(7):2914-2919.

12. C.-W. Chang, T.-F. He, L. Guo, J. A. Stevens, T. Li, L. Wang and D. Zhong, Mapping Solvation Dynamics at the Function Site of Flavodoxin in Three Redox States. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132:12741-12747.

13. C Zang, J. A. Stevens, J. J. Link, L. Guo, L. Wang and D. Zhong, Ultrafast Proteinquake Dynamics in Cytochrome c. J. Am. Chem. Soc.; 2009, 131:2846-2852 .

14. Y.-T. Kao, C. Saxena, T.-F. He, L. Guo, L. Wang, A. Sancar and D. Zhong, Ultrafast Dynamics of Flavins in Five Redox States. J. Am. Chem. Soc.; 2008,130:13132-13139.

15. Joanna Wiberg, Lijun Guo, Karin Pettersson, Bo Albinsson, Charge Recombination versus Charge Separation in Donor-Bridge-Acceptor Systems, J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(1): 155 – 163.

低维光物理与动力学

随着科学研究和科学技术的进步,光物理学的研究已经从对传统的体相和均相宏观静态过程的观测发展到在低维空间尺度和时间分辩层次上对非均相体系和动态过程的捕捉,以实现对相关体系和领域中深层次科学信息和物理规律的揭示。本课题组拟在单分子层次上实时研究低维结构的动态光物理特性,以期获得影响和调控结构功能的关键科学因素和物理机制,建立动力学与结构和功能之间的关系。

研究方向:本课题组的主要研究方向包括:自组装增强发光、生物大分子构象动力学、低维结构光催化等。

1. 自组装增强发光

材料结构与性质直接相关,本研究方向旨在单分子水平和动态学上研究和建立分子构形、自组装结构和增强发光性质等因素之间的关联,为设计新型发光材料及分子传感器件提供科学支持。研究内容包括:制备或合成不同分子/粒子,获得有机小分子、金属-大分子、金属-半导体等自组装复合体系,基于自组装聚集结构增强发光和等离子体增强发光现象,利用单分子多通道TTIRFM和单分子共焦显微技术,结合时间分辨荧光光谱、单分子光谱,实时研究自组装体动态学过程中聚集态结构与光物理性质的相关性,包括荧光强度、光谱分布、荧光各向异性和寿命变化等,并结合时间相关光谱和统计学分析,揭示自组装聚集体的形成和演变规律以及发光增强机制。

2. 生物大分子构象动力学

生物大分子在实现其功能的过程中,通常都伴随着分子构型的动态变化,而在单分子层次上研究生物大分子动力学对于揭示生命体中结构与功能之间关系的科学本质至关重要。本方向的主要研究内容包括蛋白-蛋白相互作用、酶反应过程、蛋白质分子在活体细胞中的输运、蛋白的折叠与解折叠、蛋白在固态表面的吸附过程等等。利用内禀荧光探针或通过定点突变和荧光探针定点标记,选取蛋白构象变化的不同观测位点,利用单分子多通道全内反射荧光显微镜系统(smTIRFM)、单分子对荧光共振能量转移(smFRET)、单分子荧光光谱等技术,实时跟踪和研究蛋白质大分子的构象动力学,通过观测探针分子荧光轨迹的变化并结合时间相关光谱及统计学分析,获得蛋白的相互识别和分离、酶活性的调节过程、蛋白在表面的吸附或聚集等动态学信息,通过物理学的视角揭示其中的科学机制

3. 低维结构光催化

光催化是解决能源危机、改善生态环境的重要途径之一。而光催化动力学过程的研究对于揭示光催化反应过程的物理化学机制、提高光催化效率、设计新型光催化结构体系等具有重要科学意义。本研究方向主要以金属和半导体材料为基础的低维结构体系为对象,选择对光催化过程不同阶段和不同产物敏感的荧光探针,利用smTIRFMsmFLIM、及其它单分子光谱技术实时、同步观测和研究光催化反应过程,建立光催化活性与体系的结构、表面特性、分子吸附、电荷转移等因素之间的关系,揭示其中的科学机制。

研究条件:

本课题组主要的单分子层次研究条件包括:单分子多通道TIRFM(日本Nikon),单分子FLIM(日本Olympus、德国Picoquant)、单分子AFM-Raman联用系统(俄罗斯ND-MDT)、宽带调谐飞秒激光器(美国Coherent)+皮秒分辨TCSPC、单分子光谱仪等;体相水平研究条件包括紫外-可见-近红外分光光度计(美国PE)、稳态/瞬态荧光光谱仪(美国PE、英国Edinburgh)、光谱型椭圆偏振仪(美国Woollam)、动态光散射粒度仪等;以及院内和校内其它共享设备。