张彭义

清华大学环境学院教授

张彭义

张彭义,男,1970年2月出生于浙江余姚。现为清华大学环境系教授、博士生导师。清华大学环境质量检测中心常务副主任、清华大学环境系环境化学研究所所长

张彭义,男,1970年2月出生于浙江余姚。现为清华大学环境系教授、博士生导师。

简介

清华大学环境质量检测中心常务副主任、清华大学环境系环境化学研究所所长

教育背景

1988.09—1992.07 中国纺织大学纺织化学工程系 大学本科(环境工程专业)

1992.09—1995.03 清华大学环境工程系 硕士(环境工程专业)

1995.03—1998.11 清华大学环境科学与工程系 博士(环境工程专业)

工作履历

1998.12-2001.07 国家科学技术部农村与社会发展司资源环境处 借调

1998.11-2000.07 清华大学环境科学与工程系 讲师

2000.08-2009.11 清华大学环境科学与工程系 副教授

2008.12-2011.01 清华大学环境科学与工程系 教授

2011.01-现在 清华大学环境学院 教授

2009.09-2011.01 清华大学环境科学与工程系 教授,博士生导师

2011.01-现在清华大学环境学院 教授,博士生导师

教学:

环境化学(2003-今)

学术兼职

国际水协会员

美国化学会会员

中国环境科学学会室内环境与健康分会 理事

教育部、科技部国际合作项目评审专家

第四、五届环境系学术委员会委员

社会兼职

清华大学环境质量检测中心 常务副主任

环境学院教代会代表

研究领域

主要从事环境污染控制化学与纳米材料学的研究,涉及到水和废水、空气的污染化学及其控制;此外,还负责管理清华大学环境质量检测中心的环境监测及相关咨询,具体包括:

1.室内空气污染化学及净化技术

(1)室内空气污染化学:研究室内空气污染物及嗅味物质的来源、释放规律、在室内介质中的分配特性,一次污染物在室内的反应以及二次污染物的生成机制

(2)空气中挥发性有机物/嗅味的去除技术:如真空紫外光催化吸附-热脱附/催化分解、可见光催化臭氧分解、生物过滤等

(3)空气中无机污染物的去除技术:研究开发常温下高效分解臭氧的催化材料、复合型光催化材料

(4)研究开发针对不同室内环境如医院、家居、实验室、游泳馆、密闭空间的室内空气净化器

2.水污染控制化学与材料

(1)高级氧化水处理技术:研究多相光催化氧化、催化臭氧氧化、Fenton试剂法、电化学氧化及其相应的高效长寿命催化材料

(2)污染物的化学转化:研究调控水中有机污染物水解、还原、光化学降解及其中间产物(副产物)的生成

(3)水和废水深度处理集成工艺:综合运用化学转化、絮凝吸附与生物处理达到水和废水的深度处理,优化工艺参数

3. 新兴污染物的转化与降解技术

研究全氟辛酸全氟辛磺酸、内分泌干扰物、消毒副产物、药物和个人护理品的转化与降解技术

4. 环境质量检测服务及咨询

开展大气和废气、室内空气、水和废水、土壤、固废等方面的监测;文物保存环境监测;环境技术验证相关的检测

研究概况

在研项目:

1. 国家863计划项目:室内空气净化技术与设备开发(2012-2015)

2.国家自然科学基金:纳米氧化铟形貌调控及其光催化降解全辛磺酸的机理研究(2012-2015)

3.高等院校博士点基金:氧化yīn改性及其光催化降解全氟辛磺酸的机理研究(2011-2013)

4. 清华大学校内自主科研课题:全氟有机酸的环境行为及去除原理研究(2010-2012)

5. 清华大学校内自主科研课题:纳米材料催化净化环境微污染物的研究(2010-2012)

6. 国家文物局:大悲阁微环境监测与预警研究(2011-2014)

7. 中国环境科学学会水蚯蚓原位消解污泥技术验证(2011-2012)

已完成的重要项目(近5年):

1. 国家863计划课题:室内空气中挥发性有机物的真空紫外光催化降解及其副产物控制(2007-2009)

2.国家自然科学基金:活性炭上纳米催化剂的负载及对低浓度臭氧的催化分解作用(2008-2010)

3.日本三洋电机合作项目:空气净化器性能提高研究(2007-2011)

4. 国家973计划课题:光催化材料性能的微结构调控(2007-2011)

5.国家自然科学基金:全氟辛基磺酸全氟羧酸的光化学还原脱氟(2006-2008)

奖励与荣誉

2006年教育部科学技术进步奖一等奖滇池流域面源污染控制技术

2003年国家科技进步二等奖:难降解有机工业废水新型预处理技术及关键设备

2004年北京市科技新星

2004年教育部新世纪优秀人才

人物生平

1992年毕业于中国纺织大学纺织化学工程系,获得学士学位。1992年考入清华大学环境工程系攻读硕士学位,于1995年3月获得硕士学位,之后继续在清华大学环境系攻读博士学位,于1998年11月博士毕业后留校工作。1999年起讲授研究生“水处理过程化学课程”,2000年晋升为副教授,2003年起主讲本科生“环境化学”课程,2004年起担任环境系第四、五届学术委员会委员、秘书,2006年起任环境系环境化学研究所所长,2008年晋升为教授。期间,2000年入选清华大学骨干人才支持计划,2004年分别入选北京市科技新星计划、教育部新世纪优秀人才支持计划。

自1992年以来,一直从事环境污染控制化学方面的研究工作,尤其是高级氧化和环境光催化方向的研究。1992-1995参加国家“八五”科技攻关课题—“染料工业废水综合治理技术与工艺”,从事染料中间体废水的催化臭氧氧化研究;1995-1998年攻读博士学位期间开始环境光催化净化研究,先后参加国家“九五”科技攻关课题“难降解有机工业废水新型预处理技术及关键设备”(96-909-05-02)、高等学校博士学科点专项基金“太阳光激发催化处理工业废水和光反应器的研究(编号9500346)”、国家“211工程”子项目──“新型氧化技术系统建设”等研究工作,建立了“高级氧化技术实验室”。

1999年开始室内空气中挥发性有机物的光催化降解研究,2000年首次申请到国家自然科学青年基金,开展“居室空气污染的吸附光催化净化机理研究”(项目批准号59908004)。在认识到光催化空气净化效率太低后,2002年又提出了臭氧光催化净化空气的方法,得到国家自然科学基金“室内挥发性有机物的臭氧—光催化降解机理研究”(项目批准号50178038)的资助。与此同时,臭氧强化光催化净化室内空气中挥发性有机物方面的研究也得到了清华大学重点基础研究基金、美国宝洁公司、韩国LG电子有限公司的资助。随着研究的深入,又进一步提出了室内挥发性有机物净化更为有效的新方法—真空紫外光催化,同时也开始认识到光催化反应副产物和臭氧的二次污染问题,因此于2006年得到国家863计划的资助,开展“室内挥发性有机物的真空紫外光催化降解及其副产物控制”(项目批准号2006AA06Z377);于2008年再次得到国家自然科学基金支持,开展“活性炭上纳米催化剂的负载及对低浓度臭氧的催化分解作用”的研究。同时,自2007年开始与日本三洋电机株式会社开展国际合作,将高级氧化技术与该公司的VW技术结合应用于室内空气净化,为室内空气的净化开辟了新的技术途径。

在水中微量有机污染物控制化学方面,1999-2002年得到北京市节水办的支持,开展高级氧化—生物活性碳工艺对城市污水二级出水进行深度处理;2002-2005年得到国家863计划的支持,开展“多相光催化氧化技术研究与设备开发”课题(项目批准号2002AA601250)的研究,研究臭氧光催化、真空紫外光催化以及高级氧化—生物活性碳工艺等对消毒副产物及其前驱体的去除机理;2003-2004年与第二炮兵设计院合作,将臭氧光催化技术应用于jǐng偏二甲肼导弹推进剂废水的处理;2005年松花江污染事件发生后,系统研究了快速去除微量硝基苯的系列光催化方法;2003-2008年期间与广东美的饮水设备有限公司、广东雪莱特光电股份有限公司合作,研究开发了针对水中微量有机物的饮水净化设备。与此同时,针对工业废水生物处理后残存的有毒有害有机物,与中国航空工业规划设计研究院、山西科达自控技术公司等合作开展炸药废水、焦化废水造纸中段废水等的高级氧化技术处理研究。

2005年起在国内率先开展了光化学降解全氟辛酸全氟辛磺酸的研究工作。于2006年得到国家自然科学基金课题“全氟辛基磺酸和全氟羧酸光化学还原脱氟”(项目批准号20577026)的资助,研究阐明了真空紫外光、铁/紫外光、铁-草酸/紫外光降解全氟辛酸的原理。这方面的研究也得到北京市科技新星计划、教育部新世纪优秀人才支持计划相关经费的支持,2007年起更进一步得到国家973计划课题“光催化材料性能的微结构调控”(项目批准号2007CB613303)的支持,研究发现了宽带隙半导体光催化材料光催化还原降解全氟辛酸的新途径,成为国际上这一前沿研究领域的积极贡献者。

学术成果

出版著作:

1.张彭义,余 刚执笔编集. 中国环境ビジネス现状と将来予测. 神钢リサ-チ株式会社监修发行:日本东京, 2002年2月28日.

2.张彭义, 杨宏伟执笔编集。中国にぉけゐ水质环境ビジネス. 神钢リサ-チ株式会社监修发行:日本东京, 2004年3月

3.张彭义 译. 紫外光在水和废水中的应用. 2002年6月

4.张彭义 译. 全球大气化学. 2006年2月

5.张彭义 译. 环境有机反应机理. 2007年2月

发表文章:至今共发表期刊论文120余篇,10篇代表性论文如下:

1.Zhang Pengyi, Liang Fuyan, Yu Gang, Chen Qing, Zhu Wanpeng. A comparative study on decomposition of gaseous toluene by O3/UV, TiO2/UV and O3/TiO2/UV. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2003, 156 (1-3): 189-194

2.Pengyi Zhang, Juan Liu and Zhongliang Zhang. VUV photocatalytic degradation of toluene in the gas phase. Chemistry Letters. 2004, 33(10): 1242-1243

3.Wenya Han, Pengyi Zhang, Wanpeng Zhu, Jingjing Yin, Laisheng Li. Photocatalysis of p-chlorobenzoic acid in aqueous solution under irradiation of 254nm and 185nm UV light. Water Research, 2004, 38(19): 4197-4203

4.Song-Zhe Chen, Peng-Yi Zhang, Da-Ming Zhuang, Wan-Peng Zhu. Investigation of Nitrogen Doped TiO2 Photocatalytic Films Prepared by Reactive Magnetron Sputtering. Catalysis Communications. 2004, 5:677-680

5.Laisheng Li, Pengyi Zhang, Wanpeng Zhu, Wenya Han, Zuling Zhang. Comparison of O3-BAC, UV/O3-BAC and TiO2/UV/O3-BAC processes for removing organic matters in secondary effluents. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2005, 171(2): 145-151

6.Jing Chen, Pengyi Zhang, Li Zhang. Photocatalytic decomposition of environmentally persistent perfluorooctanoic acid. Chemistry Letters 2006, 35(2): 230-231

7.Yuan Wang, Pengyi Zhang Gang Pan, Hao Chen. Ferric ion mediated photochemical decomposition of perfluorooctanoic acid (PFOA) by 254nm UV light. Journal of Hazardous Materials. 2008, 160(1):181-186

8.Baoxiu Zhao, Pengyi Zhang*. Photocatalytic decomposition of perfluorooctanoic acid with β-Ga2O3 wide bandgap photocatalyst. Catalysis Communications, 2009, 10(8):1184-1187

9.Fu Pingfeng, Zhang Pengyi*. Uniform dispersion of Au nanoparticles on TiO2 film via electrostatic self-assembly for photocatalytic degradation of bisphenol A. Applied Catalysis B: Environmental 2010, 96(1-2):176-184

10. Pingfeng Fu, Pengyi Zhang*. Enhanced photoelectrochemical properties and photocatalytic activity of porous TiO2 films with highly dispersed small Au nanoparticles, Thin Solid Films 2011, 519(11):3480-3486

申请专利、注册软件:

1.张彭义,陈中颖, 余刚蒋展鹏,祝万鹏. 可用于水和空气净化的二氧化钛光催化薄膜的制备方法。发明专利号:ZL 02125716.7。

2.张彭义, 祝万鹏, 李来胜, 余刚, 蒋展鹏, 韩文亚, 简丽. 臭氧/紫外-生物活性炭去除水中微量有机物的方法. 发明专利号ZL 03122931.X

3.张彭义, 祝万鹏, 李来胜, 余刚, 蒋展鹏, 韩文亚, 简丽. 臭氧光催化-生物活性炭深度净化水的方法. 发明专利号 ZL 03123031.8

4.张彭义, 祝万鹏, 李来胜, 余刚, 蒋展鹏, 韩文亚, 简丽. 活性炭催化臭氧氧化-生物活性炭净化水中污染物的方法. 发明专利号 ZL 03123392.9

5.张丽, 张彭义, 余刚, 祝万鹏. 一种高活性二氧化钛薄膜光催化剂的制备方法. 发明专利号 ZL 2004 1 0009263.5

6.张丽, 陈sōng哲, 张彭义, 余刚, 祝万鹏. 用于制备负载型光催化剂的负载基底材料的预处理方法. 发明专利号ZL 2004 1 0009264.X

7.张彭义, 韩文亚, 刘娟, 张忠良, 陈崧哲, 祝万鹏. 一种真空紫外光催化净化空气和水的装置. 发明专利号ZL 03 1 49785.3

8.张丽, 张彭义, 陈静. 一种高催化还原活性的光催化剂的制备方法. 发明专利号:ZL 2005 1 0012113.4

9.张彭义, 陈静, 张丽, 余刚, 常晓jùn. 一种全氟辛酸全氟辛基磺酸脱氟降解的方法. 发明专利号ZL 2005 1 0011126.X

10.张彭义, 王媛. 溶解性铁盐诱导光化学降解全氟取代化合物的方法. 发明专利号:ZL 200710121928.5

11. 张彭义, 张博. 活性炭载纳米金催化剂的制备方法. 发明专利申请号201010107299.2

12. 张彭义, 张博. 空气净化部件及具有空气自净化功能的装置. 发明专利申请号201010107307.3

13. 张彭义, 王 娟, 野泽康平, 中田yòu志. 有害物质去除装置及使用其进行空气净化的空气净化装置. 发明专利申请号201010129244.1

14. 张彭义,王娟,野泽康平,中田祐志. 有害物质除去装置及びこれを用いて空气净化を性う空气净化装置. 日本特愿2011-055041

15. 张彭义,张博,王娟,野泽康平. 有害物质除去装置及びこれを用いた空气净化装置. 日本特愿2011-099273

社会评价

王涵评:丰富的经历造就了一个丰富立体的张彭义,从水处理到室内空气净化,从环境工程环境科学,开展学科交叉研究,借鉴化学材料学知识应用于环境问题的解决,产学研结合普惠于民,经历丰富的张彭义活成了最想要的自己。[1]

参考资料 1

  1. 科学中国人|科学中国人官方网站|科学中国人杂志社 — 科学中国人官方网站
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