張鎖江

男， 中國科學(xué)院過程工程研究所，中國科學(xué)院院士

專業(yè)領(lǐng)域

離子液體構(gòu)效關(guān)系與綠色過程研究

學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷

1982.09－1986.07，河南大學(xué)本科生 化學(xué)
1986.09－1989.07，河南師范大學(xué)碩士研究生 物理化學(xué)
1989.07－1991.04，河南大學(xué)助教 物理化學(xué)
1991.04－1994.03，浙江大學(xué)博士研究生 物理化學(xué)
1994.04－1995.09，北京化工大學(xué)博士后 化學(xué)工程
1995.09－1997.03，日本大學(xué)客座研究 化學(xué)工程
1997.03－2001.08，日本三菱化學(xué)株式會社高級工程師
2001.08－2008.01，中科院過程工程所研究員、百人（2006年獲國家杰出青年基金）
2008.01－2010.07，中科院過程工程所常務(wù)副所長/研究員
2010.07－至今，中科院過程工程所所長/研究員
2015－至今，中國科學(xué)院院士

學(xué)術(shù)成就和學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)簡述

1）發(fā)現(xiàn)離子液體特殊氫鍵作用及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出離子液體Z鍵新概念，突破了離子液體中靜電起決定性作用的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，揭示了離子液體與熔鹽的本質(zhì)區(qū)別，具原創(chuàng)性，獲同行高度評價(jià)及廣泛認(rèn)可。率先開展離子液體團(tuán)簇的調(diào)控機(jī)制研究，形成了離子團(tuán)簇研究的國際前沿方向。進(jìn)一步提出了準(zhǔn)液體新概念，深化了對離子液體功能精準(zhǔn)調(diào)控的新認(rèn)識，引領(lǐng)了離子液體從宏觀三維向二維、一維研究的國際科學(xué)前沿。歷時(shí)十三年收集評價(jià)4280余種離子液體18萬條數(shù)據(jù)，建立了離子液體物性數(shù)據(jù)庫，并發(fā)現(xiàn)了離子液體周期性變化規(guī)律，建立了“離子片”新模型，推動了離子液體開發(fā)從“經(jīng)驗(yàn)嘗試”到“定向設(shè)計(jì)”的跨越。 2）建立了首套離子液體傳遞-反應(yīng)原位裝置，實(shí)現(xiàn)了方法創(chuàng)新，美國總統(tǒng)獎獲得者 Rogers評價(jià)為“首創(chuàng)”；首次揭示了離子液體中氣泡特征與分子介質(zhì)的顯著差異，發(fā)現(xiàn)團(tuán)簇及氫鍵對傳遞/反應(yīng)起決定性作用，美國工程院院士 Brennecke 在 10 余篇文章中多次引用并高度評價(jià)，Chemistry World 報(bào)道為“重要突破”，形成了離子液體多尺度調(diào)控的科學(xué)創(chuàng)見和工程放大基礎(chǔ)。 3）提出“綠色度”新概念，建立了多目標(biāo)優(yōu)化方法，開發(fā)了多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)成套技術(shù)。突破了離子液體分離純化、質(zhì)量不穩(wěn)的難題，建立了國內(nèi)首套通用性較強(qiáng)500噸/年的離子液體規(guī)模化制備裝置，產(chǎn)品被國內(nèi)外300余家單位使用，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。建立了世界首套千噸級PET聚酯化學(xué)降解示范裝置；針對青蒿素生產(chǎn)過程中能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題，開發(fā)了新型萃取純化技術(shù)，建立了全國最大規(guī)模的年產(chǎn)60噸/年青蒿素示范裝置，并將該技術(shù)推廣應(yīng)用于其他天然產(chǎn)物的萃取分離中。建立了5,000噸/年新型離子液體鋰電池電解液工業(yè)裝置并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)；突破了催化劑/介質(zhì)設(shè)計(jì)、反應(yīng)-分離耦合等難題，形成了基于離子液體催化的CO2合成碳酸酯/乙二醇（DMC/EG）技術(shù)（33,000噸/年工業(yè)應(yīng)用）、離子液體協(xié)同催化烷基化生產(chǎn)清潔油品技術(shù)（200,000噸/年工業(yè)應(yīng)用）、替代劇毒氫氰酸的異丁烯制甲基丙烯酸甲酯（MMA）綠色技術(shù)（100,000噸/年工業(yè)應(yīng)用），產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)和社會環(huán)境效益。相關(guān)技術(shù)受到德國 BASF、美國 Ford 等20 多家企業(yè)高度評價(jià)或開展合作，引領(lǐng)并推動了離子液體綠色技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

化學(xué)公益貢獻(xiàn)簡述

二十余年來，在離子液體科學(xué)、過程工程學(xué)科等方面對化學(xué)學(xué)科、特別是綠色化學(xué)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。發(fā)展了離子液體科學(xué)中的“Z鍵”、“離子簇”、 “準(zhǔn)液體”等創(chuàng)新概念，針對過程工程提出了“綠色度”評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。建立了近5000余種離子液體70萬條數(shù)據(jù)，目前是世界上離子液體種類的離子液體數(shù)據(jù)庫。撰寫及主編了《Ionic Liquids: Physicochemical Properties》、《Physicochemical Properties of Ionic Liquid Mixtures》、《Structures and interactions of ionic liquids》、《離子液體-從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用》、《離子液體與綠色化學(xué)》等影響廣泛的中英文專著8部。連續(xù)5年入選Elsevier高被引學(xué)者。發(fā)起了成立離子液體專業(yè)委員會，組建了離子液體北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、CAS-TWAS綠色技術(shù)卓越中心，創(chuàng)辦了Green Energy & Environment、Green Chemical Engineering等期刊，推動了中科院綠色過程制造創(chuàng)新研究院以及國科大化工學(xué)院的設(shè)立，成立了“一帶一路”國際綠色技術(shù)聯(lián)盟，創(chuàng)辦了亞太離子液體國際會議、全國離子液體與綠色過程學(xué)術(shù)會議等系列會議，作為第一完成人獲國家自然科學(xué)二等獎、侯德榜化工科技成就獎等10余項(xiàng)獎勵(lì)，極大地推動了離子液體科學(xué)、過程工程學(xué)科的發(fā)展。
20余年來，始終致力于促進(jìn)化學(xué)學(xué)科和技術(shù)的普及、推廣、繁榮和發(fā)展。擔(dān)任中國化學(xué)會第29屆理事會理事，兼任全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)委員會等多個(gè)化學(xué)學(xué)科的學(xué)術(shù)委員會委員，也是《科學(xué)通報(bào)》、《中國科學(xué)：化學(xué)》、《化學(xué)研究》等多個(gè)國內(nèi)期刊的編委。連續(xù)5年協(xié)助舉辦中國化學(xué)年會綠色化學(xué)分會、離子液體分會等，做大會報(bào)告/邀請報(bào)告百余次。在提高社會成員的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)青少年人才成長方面，也做出了不懈努力。連續(xù)3年舉辦面向社會的中科院科普活動，連續(xù)7年為北京市科協(xié)承擔(dān)青少年后備人才、拔尖人才的培養(yǎng)工作，已有30余名初、高中學(xué)習(xí)參與科研實(shí)踐活動，多次獲得國際大獎，為使我國化學(xué)科學(xué)躋身國際前列做出貢獻(xiàn)。

代表性成果

(1)論文：作者（按原排序），題目，期刊名稱，卷（期）（年），起止頁碼；
1)S. J. Zhang*, J. Sun, X. C. Zhang, J. Y. Xin, Q. Q. Miao, J. J. Wang, Ionic liquid-based green processes for energy production, Chem Soc Rev., 43(22)(2014), 7838-7869
2)S. J. Zhang*, N. Sun, X. Z. He, X. M. Lu, X. P. Zhang, Physical properties of ionic liquids: Database and evaluation, J. Phys. Chem. Ref. Data, 35(4)(2006) , 1475-1517
3)S. J. Zhang*, Y. H. Chen, F. W. Li, X. M. Lu, W. B. Dai, R. Mori, Fixation and conversion of CO2 using ionic liquids, Catal. Today, 115(1-4)(2006), 61-69
4)S. J. Zhang*, X. Li, H. P. Chen, J. F. Wang, J. M. Zhang, M. L. Zhang, Determination of physical properties for the binary system of 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate + H2O, J.Chem. Eng. Data, 49(4)(2004), 760-764
5)B. H. Xu, J. Q. Wang, J. Sun, Y. Huang, J. P. Zhang,X. P. Zhang, S. J. Zhang*, Fixation of CO2 into cyclic carbonates catalyzed byionic liquids: A multi-scale approach, Green Chem., 17(1)(2015), 108-122
6)M. Smiglak, J. M. Pringle, X. M. Lu, L. J. Han, S. J. Zhang*, H. S. Gao, D. R. MacFarlane*, R. D. Rogers*, Ionic liquids for energy, materials, and medicine, Chem. Commun., 50(66)(2014), 9228-9250
7)S. D. Kenarsari, D. L. Yang, G. D. Jiang, S. J. Zhang, J. J. Wang, A. G. Russell, Q. Wei, M. H. Fan*, Review of recent advances in carbon dioxide separation and capture, RSC Adv., 3(2013),22739-22773
8)K. Dong, S. J. Zhang*, Hydrogen bonds: A structural insight into ionic liquids, Green Chem., 18(10)(2012), 2748-2761
9)X. P. Zhang, X. C. Zhang, H. F. Dong, Z. J. Zhao, S. J. Zhang*, Y. Huang, Carbon capture with ionic liquids: overview and progress, Energy Environ. Sci., 5(2012), 6668-6681
10)R. J. Liu, S. W. Li, X. L. Yu, G. J. Zhang*, S. J. Zhang*, J. N. Yao, B. Keita*, L. Nadjo, L. J. Zhi, Facile synthesis of Au-nanoparticle/polyoxometalate/graphene tricomponent nanohybrids: An enzyme-free electrochemical biosensor for hydrogen peroxide, Small, 8(9)(2012), 1398-1406
(2)專利：申報(bào)人(按原排序)；專利名稱；申請年份、申請?zhí)?；批?zhǔn)年份、專利號；
1)S. J. Zhang, J. Sun, W. G. Cheng, J. Q. Wang, J. X. Zhang, Z. Z. Fu, X. P. Zhang, Process for Producting Ethylene Glycol Catalyzed by Ionic Liquid, 申請?zhí)枺篣S 8,658,842 B2, 2014年2月25日, Patent No. US 8,658,842 B2
2)張鎖江，聶毅，孟祥磊，鄭雙雙，張香平. 離子液體溶劑中角蛋白分子的化學(xué)交聯(lián)新方法, 申請?zhí)枺?01510296536.7, 2018年6月15日, 專利號：ZL 201510296536.7
3)張鎖江, 周理龍, 王蕾, 一種用于異丁烯醛氧化制異丁烯酸的負(fù)載雜多酸催化劑, 申請?zhí)枺?01510689082.x, 2018年9月4日, 專利號：ZL 201510689082.x
4)呂興梅，楊繼明，周清，徐俊麗，張鎖江. 一種離子液體-氨基磺酸二元體系從秸稈中提取高純纖維素的方法. 申請?zhí)枺?01611261729.X, 2018年9月4日, 專利號：ZL 201611261729.X
5)張鎖江，劉瑩，宋彥，成衛(wèi)國，孫劍. 聚離子液體納米催化環(huán)加成反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯的方法, 申請?zhí)枺?018年6月15日, 專利號：ZL 201410392681.0
6)張鎖江，張海濤，袁培. 離子液體電輸運(yùn)性質(zhì)高精度測量裝置及用其測量磁電阻效應(yīng)的方法. 申請?zhí)枺?01510243988.9, 2018年5月15日, 專利號：ZL 201510243988.9
7)高紅帥，張香平，馮佳奇，曾少娟，張鎖江. 一種離子液體復(fù)配體系協(xié)同催化制備烷基糖苷的方法, 申請?zhí)枺?01610393047.8, 2019年1月25日, 專利號：ZL 201610393047.8
8)呂興梅，馮咪，張杰，石春艷，侯丹峰，辛加余，張鎖江, 利用離子液體從蝦殼制備甲殼素、蛋白質(zhì)和有機(jī)酸鈣方法, 申請?zhí)枺?01710165181.7, 2019年2月15日, 專利號：ZL 201710165181.7
9)成衛(wèi)國，徐菲，孫劍，張延強(qiáng)，馬聰凱，張鎖江. 一種硫脲類離子液體催化制備環(huán)狀碳酸酯的方法, 申請?zhí)枺?01610555285.4, 2019年3月29日, 專利號：ZL 201610555285.4
10)張鎖江，劉艷榮，聶毅，張凱亮，張香平. 離子液體碳納米導(dǎo)電溶液及遠(yuǎn)紅外輻射發(fā)熱材料的制備方法, 申請?zhí)枺?01610522872.3, 2019年5月24日, 專利號：ZL 201610522872.3
(3)著作：作者（按原排序），著作名稱，出版社，出版年份，出版地；
1)S. J. Zhang, X. M. Lu, Q. Zhou, X. H. Li, X. P. Zhang, S. C. Li, Ionic Liquids: Physicochemical Properties, Elsevier, 2009, 北京
2)張鎖江，張香平，王均鳳等，綠色介質(zhì)與過程工程，科學(xué)出版社，2019，北京
3)S. J. Zhang, Q. Zhou, X. M. Lu, Y. T. Song, X. X. Wang. Physicochemical Properties of Ionic Liquid Mixtures, Springer, 2017, 北京
4)Dickson Ozokwelu, S. J. Zhang, Obiefuna C. Okafor, W. G. Cheng, Nicholas Litombe. Novel Catalytic and Separation Processes Based on Ionic Liquids, Elsevier, 2017, 美國
5)S. J. Zhang, J. J. Wang, X. M. Lu, Q. Zhou. Structures and interactions of ionic liquids, Springer, 2014,
6)張鎖江, 綠色介質(zhì)與過程節(jié)能, 科學(xué)出版社，2014，北京
7)S. J. Zhang, X. M. Lu, Q. Zhou, X. H. Li, X. P. Zhang, S. C. Li. Ionic Liquids: Physicochemical Properties. Elsevier, 2009, 北京
8)張鎖江，徐春明，呂興梅，周清等，離子液體與綠色化學(xué).北京：科學(xué)出版社，2009，北京
9)張鎖江，呂興梅等，離子液體—從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用，北京：科學(xué)出版社，2006，北京
10)張鎖江，張香平，綠色過程系統(tǒng)集成，北京：中國石化出版社，2006，北京
(4)重要學(xué)術(shù)會議邀請報(bào)告：作者（按原排序），報(bào)告題目，報(bào)告年份，會議名稱、地點(diǎn)。
1)S. J. Zhang, Molecular Engineering—Ionic Liquids：Z-bond → Clusters → Quasi-liquid, 2019 molecular simulation workshop, Hangzhou, China（Invited Lecture）, 2019
2)S. J. Zhang, Ionic Liquids：Z-bond → Clusters → Quasi-liquid, American Chemical Society (ACS) 2019 Spring Meeting, Orlando, USA（Invited Lecture），2019
3)S. J. Zhang, Ionic Liquids：Z-bond → Clusters → Quasi-liquid, 6th Asian-Pacific Congress on Ionic Liquid & Green Processes (APCIL-6), Yonago, Japan (Plenary Lecture), 2018
4)S. J. Zhang, Green Process Engineering: Fundamental & Applications of Ionic Liquids, AIChE Annual Meeting, Minneapolis, USA (Invited Lecture) 2017
5)S. J. Zhang, Ionic Liquids: Molecule → Engineering, The 17th Congress, Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering, Hongkong, China (Invited Lecture) 2017
6)S. J. Zhang, Ionic Liquids: Molecule → Engineering, 2017 NTNU Seminar, Trondheim, Norway (Invited Lecture), 2017
7)S. J. Zhang, Ionic Liquids: Molecule → Engineering, 2017 Lule? University of Technology Seminar, Stockholm, Sweden (Invited Lecture), 2017
8)S. J. Zhang, Ionic Liquids for Green Energy Engineering---Angstrom aggregates in ionic liquids， The 3rd USA-China Symposium on Energy, Philadelphia, USA (Invited Lecture) , 2016
9)S. J. Zhang, Z-bond and Meso-structure of Ionic Liquids, 4th Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Processes/6th Australasian Symposium on Ionic Liquids (APCIL-4/ASIL-6), Sydney, Australia. (Plenary Lecture), 2014
10)S. J. Zhang, Ionic liquids: From Fundamentals to Applications, The Mid-Term Evaluation for the Max Planck Partner Group, Magdeburg, Germany (Plenary Lecture), 2013

代表性獎勵(lì)榮譽(yù)情況

1.張鎖江(1/1), 侯德榜化工科技成就獎, 2014.9.10，協(xié)會級
2.張鎖江(1/5)，王鍵吉，張香平，呂興梅，董坤, 離子液體的構(gòu)效關(guān)系及其化學(xué)工程基礎(chǔ)研究, 國家自然科學(xué)獎，2010.11.29，國家級，二等獎
3.張鎖江(1/14)，李春喜，張香平，劉曉敏，董坤，周清，呂興梅，成衛(wèi)國，何宏艷，韓麗君，王蕾，孫劍，閆瑞一，姚曉倩, 離子液體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究, 2009.10.13，省部級，一等獎
4.張鎖江(1/10)，張香平，何宏艷，呂興梅，成衛(wèi)國，聶毅，王蕾，趙國英，董海峰，張?zhí)m，2017年中國科學(xué)院科技促進(jìn)發(fā)展獎，2017.1，省部級
5.張鎖江(1/15)，劉會洲，李春喜，張香平，閻瑞一，于英豪，成衛(wèi)國，呂興梅，郭晨，孫劍，李增喜，王蕾，董坤，姚曉倩，何宏艷，離子液體的規(guī)?；苽浼扒鍧嵐に嚰夹g(shù)，北京市技術(shù)發(fā)明獎，2007，省部級，二等獎

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