獲“山西省自然科學獎”二等獎一項，博士論文《系列含氮氧配體的功能配(聚)合物的水熱合成、結構、性質和機理研究》被評為2004年“全國百篇優秀博士學位論文”，博士就讀期間先後獲“聯想獎學金”、“中山大學化學院優秀論文獎學金”、“中山大學特別獎學金”“光華獎學金”和“南粵優秀研究生獎和曾憲梓獎學金”等獎勵、獲2007年度“中國化學會青年化學獎”。
近年來，張獻明教授主持國家自然科學基金、“新世紀優秀人才支持計畫”、全國優秀博士學位論文作者專項基金、山西省基金和山西省回國留學人員基金等多項國家和省部級基金項目，發表研究論文五十多篇，部分論文發表在代表化學和材料類最高研究水平的《美國化學會志》、《德國套用化學》和《先進材料》等期刊，發表的論文已被他人引用七百多次。博士論文被評為2004年 “全國優秀博士學位論文”，同年被評為山西省青年學術帶頭人，2005年入選教育部“新世紀優秀人才支持計畫”，2007年獲 “山西省五一獎章”、“山西省高等院校科技創新標兵”、“山西省333人才”和“第四屆科協先進科技工作者”等榮譽稱號。主持的項目《配位化合物的水熱合成中的原位配體反應》獲2007年度“山西省科學技術獎”自然科學類一等獎，該項目也是我省2007年度自然科學類的唯一一等獎。作為主要完成人之一，項目《配合物控制合成與晶體工程方法基礎研究》獲2007年度“國家自然科學獎”二等獎。
研究興趣涉及有機-無機雜化材料、雜多酸簇、功能配合物和配體反應等，發表SCI收錄論文三十多篇，部分論文發表在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Chem. Eur. J., Chem. Commun，Inorg.Chem..等著名的化學期刊上，發表的論文已經被他人引用二百多篇次。主要貢獻是第一次用單晶結構證明了四分之一世紀以來爭論不休的Gillard機理，相關論文發表於德國的《套用化學》，被burgess寫入專著Comprehensive Coordination Chemistry II 和Adv. Inorg.Chem.，還被《化學研究評述》的編委Karlin等62篇他論文在《美國科學院院報》和《化學評論》等著名期刊引用。發展了有機膦酸酯的原位反應直接合成金屬膦酸鹽單晶的路線，解決了過渡金屬膦酸鹽於難得到單晶的困難；應邀為《配位化學評論》就水熱的原位配體反應撰稿。首次製備了由二維的網經五重平行穿插而成的三維的微孔的混合價銅化合物，作為《歐洲無機化學》的封面論文所發表。審稿人評價為：該化合物兼顧了結構的美觀性和材料的功能性，同時，幾乎所有文獻報導的二維網平行穿插形成的結構花紋都是二維的整體，該化合物填補了相關文獻領域的空白。第一次合成了十二連線的具有面心立方拓樸結構的金屬-有機框架，已被《美國化學會志》收錄。
