簡介
清華大學環境質量檢測中心常務副主任、清華大學環境系環境化學研究所所長
教育背景
1988.09—1992.07 中國紡織大學紡織化學工程系 大學本科(環境工程專業)
1992.09—1995.03 清華大學環境工程系 碩士(環境工程專業)
1995.03—1998.11 清華大學環境科學與工程系 博士(環境工程專業)
工作履歷
1998.12-2001.07 國家科學技術部農村與社會發展司資源環境處 借調
1998.11-2000.07 清華大學環境科學與工程系 講師
2000.08-2009.11 清華大學環境科學與工程系 副教授
2008.12-2011.01 清華大學環境科學與工程系 教授
2011.01-現在 清華大學環境學院 教授
2009.09-2011.01 清華大學環境科學與工程系 教授,博士生導師
2011.01-現在 清華大學環境學院 教授,博士生導師
教學:
環境化學(2003-今)
學術兼職
國際水協會員
美國化學會會員
中國環境科學學會室內環境與健康分會 理事
教育部、科技部國際合作項目評審專家
第四、五屆環境系學術委員會委員
社會兼職
清華大學環境質量檢測中心 常務副主任
環境學院教代會代表
研究領域
主要從事環境污染控制化學與納米材料學的研究,涉及到水和廢水、空氣的污染化學及其控制;此外,還負責管理清華大學環境質量檢測中心的環境監測及相關諮詢,具體包括:
1.室內空氣污染化學及淨化技術
(1)室內空氣污染化學:研究室內空氣污染物及嗅味物質的來源、釋放規律、在室內介質中的分配特性,一次污染物在室內的反應以及二次污染物的生成機制
(2)空氣中揮發性有機物/嗅味的去除技術:如真空紫外光催化、吸附-熱脫附/催化分解、可見光催化臭氧分解、生物過濾等
(3)空氣中無機污染物的去除技術:研究開發常溫下高效分解臭氧的催化材料、複合型光催化材料
(4)研究開發針對不同室內環境如醫院、家居、實驗室、游泳館、密閉空間的室內空氣淨化器
2.水污染控制化學與材料
(1)高級氧化水處理技術:研究多相光催化氧化、催化臭氧氧化、Fenton試劑法、電化學氧化及其相應的高效長壽命催化材料
(2)污染物的化學轉化:研究調控水中有機污染物水解、還原、光化學降解及其中間產物(副產物)的生成
(3)水和廢水深度處理集成工藝:綜合運用化學轉化、絮凝、吸附與生物處理達到水和廢水的深度處理,最佳化工藝參數
3. 新興污染物的轉化與降解技術
研究全氟辛酸、全氟辛磺酸、內分泌干擾物、消毒副產物、藥物和個人護理品的轉化與降解技術
4. 環境質量檢測服務及諮詢
開展大氣和廢氣、室內空氣、水和廢水、土壤、固廢等方面的監測;文物保存環境監測;環境技術驗證相關的檢測
研究概況
在研項目:
1. 國家863計畫項目:室內空氣淨化技術與設備開發(2012-2015)
2.國家自然科學基金:納米氧化銦形貌調控及其光催化降解全氟辛磺酸的機理研究(2012-2015)
3.高等院校博士點基金:氧化銦改性及其光催化降解全氟辛磺酸的機理研究(2011-2013)
4. 清華大學校內自主科研課題:全氟有機酸的環境行為及去除原理研究(2010-2012)
5. 清華大學校內自主科研課題:納米材料催化淨化環境微污染物的研究(2010-2012)
6. 國家文物局:大悲閣微環境監測與預警研究(2011-2014)
7. 中國環境科學學會:水蚯蚓原位消解污泥技術驗證(2011-2012)
已完成的重要項目(近5年):
1. 國家863計畫課題:室內空氣中揮發性有機物的真空紫外光催化降解及其副產物控制(2007-2009)
2.國家自然科學基金:活性炭上納米催化劑的負載及對低濃度臭氧的催化分解作用(2008-2010)
3.日本三洋電機合作項目:空氣淨化器性能提高研究(2007-2011)
4. 國家973計畫課題:光催化材料性能的微結構調控(2007-2011)
5.國家自然科學基金:全氟辛基磺酸和全氟羧酸的光化學還原脫氟(2006-2008)
獎勵與榮譽
2006年教育部科學技術進步獎一等獎:滇池流域面源污染控制技術
2003年國家科技進步二等獎:難降解有機工業廢水新型預處理技術及關鍵設備
2004年北京市科技新星
2004年教育部新世紀優秀人才
人物生平
1992年畢業於中國紡織大學紡織化學工程系,獲得學士學位。1992年考入清華大學環境工程系攻讀碩士學位,於1995年3月獲得碩士學位,之後繼續在清華大學環境系攻讀博士學位,於1998年11月博士畢業後留校工作。1999年起講授研究生 “水處理過程化學課程”,2000年晉升為副教授,2003年起主講本科生“環境化學”課程,2004年起擔任環境系第四、五屆學術委員會委員、秘書,2006年起任環境系環境化學研究所所長,2008年晉升為教授。期間,2000年入選清華大學骨幹人才支持計畫,2004年分別入選北京市科技新星計畫、教育部新世紀優秀人才支持計畫。
自1992年以來,一直從事環境污染控制化學方面的研究工作,尤其是高級氧化和環境光催化方向的研究。1992-1995參加國家“八五”科技攻關課題—“染料工業廢水綜合治理技術與工藝”,從事染料中間體廢水的催化臭氧氧化研究;1995-1998年攻讀博士學位期間開始環境光催化淨化研究,先後參加國家“九五”科技攻關課題“難降解有機工業廢水新型預處理技術及關鍵設備”(96-909-05-02)、高等學校博士學科點專項基金“太陽光激發催化處理工業廢水和光反應器的研究(編號9500346)”、國家“211工程”子項目──“新型氧化技術系統建設”等研究工作,建立了“高級氧化技術實驗室”。
1999年開始室內空氣中揮發性有機物的光催化降解研究,2000年首次申請到國家自然科學青年基金,開展“居室空氣污染的吸附光催化淨化機理研究”(項目批准號59908004)。在認識到光催化空氣淨化效率太低後,2002年又提出了臭氧光催化淨化空氣的方法,得到國家自然科學基金“室內揮發性有機物的臭氧—光催化降解機理研究”(項目批准號50178038)的資助。與此同時,臭氧強化光催化淨化室內空氣中揮發性有機物方面的研究也得到了清華大學重點基礎研究基金、美國寶潔公司、韓國LG電子有限公司的資助。隨著研究的深入,又進一步提出了室內揮發性有機物淨化更為有效的新方法—真空紫外光催化,同時也開始認識到光催化反應副產物和臭氧的二次污染問題,因此於2006年得到國家863計畫的資助,開展“室內揮發性有機物的真空紫外光催化降解及其副產物控制”(項目批准號2006AA06Z377);於2008年再次得到國家自然科學基金支持,開展“活性炭上納米催化劑的負載及對低濃度臭氧的催化分解作用”的研究。同時,自2007年開始與日本三洋電機株式會社開展國際合作,將高級氧化技術與該公司的VW技術結合套用於室內空氣淨化,為室內空氣的淨化開闢了新的技術途徑。
在水中微量有機污染物控制化學方面,1999-2002年得到北京市節水辦的支持,開展高級氧化—生物活性碳工藝對城市污水二級出水進行深度處理;2002-2005年得到國家863計畫的支持,開展“多相光催化氧化技術研究與設備開發”課題(項目批准號2002AA601250)的研究,研究臭氧光催化、真空紫外光催化以及高級氧化—生物活性碳工藝等對消毒副產物及其前驅體的去除機理;2003-2004年與第二炮兵設計院合作,將臭氧光催化技術套用於肼、偏二甲肼等飛彈推進劑廢水的處理;2005年松花江污染事件發生後,系統研究了快速去除微量硝基苯的系列光催化方法;2003-2008年期間與廣東美的飲水設備有限公司、廣東雪萊特光電股份有限公司合作,研究開發了針對水中微量有機物的飲水淨化設備。與此同時,針對工業廢水生物處理後殘存的有毒有害有機物,與中國航空工業規劃設計研究院、山西科達自控技術公司等合作開展炸藥廢水、焦化廢水、造紙中段廢水等的高級氧化技術處理研究。
2005年起在國內率先開展了光化學降解全氟辛酸、全氟辛磺酸的研究工作。於2006年得到國家自然科學基金課題“全氟辛基磺酸和全氟羧酸光化學還原脫氟”(項目批准號20577026)的資助,研究闡明了真空紫外光、鐵/紫外光、鐵-草酸/紫外光降解全氟辛酸的原理。這方面的研究也得到北京市科技新星計畫、教育部新世紀優秀人才支持計畫相關經費的支持,2007年起更進一步得到國家973計畫課題“光催化材料性能的微結構調控”(項目批准號2007CB613303)的支持,研究發現了寬頻隙半導體光催化材料光催化還原降解全氟辛酸的新途徑,成為國際上這一前沿研究領域的積極貢獻者。
學術成果
出版著作:
1.張彭義,余 剛執筆編集. 中國環境ビジネス現狀と將來予測. 神鋼リサ-チ株式會社監修發行:日本東京, 2002年2月28日.
2.張彭義, 楊宏偉執筆編集.中國にぉけゐ水質環境ビジネス. 神鋼リサ-チ株式會社監修發行:日本東京, 2004年3月
3.張彭義 譯. 紫外光在水和廢水中的套用. 2002年6月
4.張彭義 譯. 全球大氣化學. 2006年2月
5.張彭義 譯. 環境有機反應機理. 2007年2月
發表文章:至今共發表期刊論文120餘篇,10篇代表性論文如下:
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
申請專利、註冊軟體:
1.張彭義,陳中穎, 余剛,蔣展鵬,祝萬鵬. 可用於水和空氣淨化的二氧化鈦光催化薄膜的製備方法。發明專利號:ZL 02125716.7。
2.張彭義, 祝萬鵬, 李來勝, 余剛, 蔣展鵬, 韓文亞, 簡麗. 臭氧/紫外-生物活性炭去除水中微量有機物的方法. 發明專利號ZL 03122931.X
3.張彭義, 祝萬鵬, 李來勝, 余剛, 蔣展鵬, 韓文亞, 簡麗. 臭氧光催化-生物活性炭深度淨化水的方法. 發明專利號 ZL 03123031.8
4.張彭義, 祝萬鵬, 李來勝, 余剛, 蔣展鵬, 韓文亞, 簡麗. 活性炭催化臭氧氧化-生物活性炭淨化水中污染物的方法. 發明專利號 ZL 03123392.9
5.張麗, 張彭義, 余剛, 祝萬鵬. 一種高活性二氧化鈦薄膜光催化劑的製備方法. 發明專利號 ZL 2004 1 0009263.5
6.張麗, 陳崧哲, 張彭義, 余剛, 祝萬鵬. 用於製備負載型光催化劑的負載基底材料的預處理方法. 發明專利號ZL 2004 1 0009264.X
7.張彭義, 韓文亞, 劉娟, 張忠良, 陳崧哲, 祝萬鵬. 一種真空紫外光催化淨化空氣和水的裝置. 發明專利號ZL 03 1 49785.3
8.張麗, 張彭義, 陳靜. 一種高催化還原活性的光催化劑的製備方法. 發明專利號:ZL 2005 1 0012113.4
9.張彭義, 陳靜, 張麗, 余剛, 常曉珺. 一種全氟辛酸或全氟辛基磺酸脫氟降解的方法. 發明專利號ZL 2005 1 0011126.X
10.張彭義, 王媛. 溶解性鐵鹽誘導光化學降解全氟取代化合物的方法. 發明專利號:ZL 200710121928.5
11. 張彭義, 張博. 活性炭載納米金催化劑的製備方法. 發明專利申請號201010107299.2
12. 張彭義, 張博. 空氣淨化部件及具有空氣自淨化功能的裝置. 發明專利申請號201010107307.3
13. 張彭義, 王 娟, 野澤康平, 中田祐志. 有害物質去除裝置及使用其進行空氣淨化的空氣淨化裝置. 發明專利申請號201010129244.1
14. 張彭義,王娟,野澤康平,中田祐志. 有害物質除去裝置及びこれを用いて空氣淨化を性う空氣淨化裝置. 日本特願2011-055041
15. 張彭義,張博,王娟,野澤康平. 有害物質除去裝置及びこれを用いた空氣淨化裝置. 日本特願2011-099273