张人杰 教授 博士 山东省 研究领域: 天然气化工,环保,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 1.)聚电解质、生物大分子、石墨烯等功能化合物及其微纳米结构材料;   2.)表面和界面现象,自组装与自组织;   3.)高效降解有机污染物的关键问题;   4.)高原子利用率电化学催化剂的制备及其在金属空气电池和燃料电池中的应用;   5.)高性能超级电容器等能源存储器件的研究。 所在单位: 山东大学

基本信息

所在单位:
山东大学
机构细分:
化学与化工学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1988.9 -- 1992.7
山东大学 应用化学 Bachelor´s Degree in Science

1992.9 -- 1995.6
山东大学 物理化学 Master´s Degree in Science

1995.9 -- 1998.6
山东大学 物理化学 Doctoral Degree in Science
工作经历:
2013.7 -- Now
山东大学化学与化工学院 博士生指导教师

2009.12 -- Now
山东大学化学与化工学院 教授

2000.8 -- 2009.11
山东大学化学学院

1998-07-01 -- 2000.7
山东大学化学学院
专家介绍:
本人曾用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术组装有序分子膜,以层层(layer-by-layer,LbL)技术组装荧光微胶囊,开展了微胶囊融合(Soft Matter, 2010, 6(19): 4742; https://doi.org/10.1039/c0sm00218f)等工作,撰写了综述论文(Adv. Colloid Interface Sci., 2014, 207: 361; https://doi.org/10.1016/j.cis.2013.12.012)。

  近年来主要研究碳基多级孔气凝胶以及大比表面或高晶胞暴露比体系的构建和催化性能。

  在碳基多级孔气凝胶孔径调控方面,用超声制备的不同尺寸和氧化程度的氧化石墨烯(graphene oxide, GO)纳米片和多巴胺(dopamine, DA)作为前驱体制备了孔隙可调节的3D 氮掺杂石墨烯气凝胶(nitrogen-doped graphene aerogel,NGA)(RSC Adv., 2016, 6: 23012; https://doi.org/10.1039/c6ra02049f)。可同步定量检测抗坏血酸(AA),DA和尿酸(UA)混合溶液中的单一组分。

  在大比表面、晶胞暴露多的锰氧化物(MnOx)方面,以氧化石墨烯(graphene oxide, GO)为模板和牺牲剂制备了高效催化降解染料的超薄、高表面晶胞利用率、结构稳定的超薄MnO2空心纳米气球(ultrathin MnO2 hollow nanoballoons,UMHNBs)(ACS Nano, 2016, 10: 5916; https://doi.org/10.1021/acsnano.6b01229)。

  合成了由MnOx纳米片径向排列而成的高比例低价MnOx微米绣球花(high ratio of low valence MnOx microhydrangeas,HRLV-MOMs)(Chem. Commun., 2018, 54: 7330-7333; https://doi.org/10.1039/C8CC02958J)。HRLV-MOMs中高比例低价MnOx催化H2O2快速产生大量羟基自由基(·OH),高效降解有机污染物。

  在碳基氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)电催化剂方面,获得了含有Pt纳米晶(PtNCs)与NGA的大孔、介孔、微孔共组装体PtNCs@NGA,用于高效催化ORR(J. Mater. Chem. A, 2017, 5: 17544; https://doi.org/10.1039/C7TA04255H)。

  在氮掺杂碳(nitrogen-doped carbon,NC)阵列每个表面均匀生长一层非贵金属MnOx纳米棱锥(MnOx nanopyramids,MONPMs),得到大比表面、多级孔、丰富氧空位(oxygen vacancies, OVs)的MONPMs/NC层板阵列(Chem. Commun., 2018, 54: 9639; https://doi.org/10.1039/C8CC04831B),高效催化ORR。

  在NGA上均匀生长垂直取向的超薄MnO2纳米片层,得到可分别用于高功率密度锌-空气电池和高比能量超级电容器的双功能MNS@NGA(J. Mater. Chem. A, 2021, 9: 5848-5856; https://doi.org/10.1039/D0TA12247E)。源于MNSs@NGA的大比表面和MnO2纳米片的高表面晶胞暴露比,MNSs@NGA表现出高表面赝电容。正极材料为MNSs@NGA的锌-空气电池表现出高功率密度、高比能量及长循环稳定性。

  得到了高表面晶胞暴露比的超长α-MnO2纳米线,组装了MnOx/聚吡咯(polypyrrole, PPy)芯/鞘纳米线),通过高效电子传递提升了超级电容器性能(J. Colloid Interface Sci., 2020, 559: 39; https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.10.006)。

  此外,以泡沫镍(nickle foam,NF)为模板得到了具有大活性面积的含MnOx银耳状纳米片,探讨了银耳状大活性表面在产氢(hydrogen evolution reaction,HER)方面的贡献(Appl. Catal. B, 2019, 257: 117899; https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.117899)。

科研能力

研究领域:
天然气化工,环保,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
1.)聚电解质、生物大分子、石墨烯等功能化合物及其微纳米结构材料;   2.)表面和界面现象,自组装与自组织;   3.)高效降解有机污染物的关键问题;   4.)高原子利用率电化学催化剂的制备及其在金属空气电池和燃料电池中的应用;   5.)高性能超级电容器等能源存储器件的研究。
英文标签:
Self-assembly;Nanohybrid;Coupling Synergy;Monolayers;Europium Complex;Layered Double Hydroxide;Supercapacitor;Fluorescence;Rare Earth Complexes;Oxygen Reduction Reaction
论文著作:
1. Synthesis and Characterization of G-C3n4/bi2moo6 Heterojunctions with Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity
Haiping Li; Jingyi Liu; Wanguo Hou; Na Du; Renjie Zhang; Xutang Tao
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2014

2. Tremella-like Ni3S2/MnS with Ultrathin Nanosheets and Abundant Oxygen Vacancies Directly Used for High Speed Overall Water Splitting
Yong Zhang; Jiali Fu; Hui Zhao; Rijuan Jiang; Fang Tian; Renjie Zhang
Applied Catalysis B Environmental, 2019

3. Synthesis of Magnetite-Graphene Oxide-Layered Double Hydroxide Composites and Applications for the Removal of Pb(II) and 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid from Aqueous Solutions.
Fengrong Zhang; Yawen Song; Shue Song; Renjie Zhang; Wanguo Hou
ACS Applied Materials & Interfaces, 2015

4. Synergistically Coupling of 3D FeNi-LDH Arrays with Ti3C2Tx-MXene Nanosheets Toward Superior Symmetric Supercapacitor
Renjie Zhang; Jidong Dong; Wei Zhang; Lina Ma; Zaixing Jiang; Jiajun Wang; Yudong Huang
NANO ENERGY, 2022

5. Preparation of Solid-State Z-scheme Bi2MoO6/MO (mcu, Co3/4, or Ni) Heterojunctions with Internal Electric Field-Improved Performance in Photocatalysis
Haiping Li; Tingxia Hu; Renjie Zhang; Jianqiang Liu; Wanguo Hou
APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, 2016

6. Synthesis, Characterization and Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity of Bi2MoO6/Zn–Al Layered Double Hydroxide Hierarchical Heterostructures
Haiping Li; Quanhua Deng; Jingyi Liu; Wanguo Hou; Na Du; Renjie Zhang; Xutang Tao
Catalysis Science & Technology, 2014

7. Wavelength-dependent Differences in Photocatalytic Performance Between BiOBr Nanosheets with Dominant Exposed (0 0 1) and (0 1 0) Facets
Haiping Li; Tingxia Hu; Na Du; Renjie Zhang; Jianqiang Liu; Wanguo Hou
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2016

8. Thickness-dependent Photocatalytic Activity of Bismuth Oxybromide Nanosheets with Highly Exposed (0 1 0) Facets
Haiping Li; Tingxia Hu; Jianqiang Liu; Shue Song; Na Du; Renjie Zhang; Wanguo Hou
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2015

9. Morphology Controllable Synthesis of Heteroatoms-Doped Carbon Materials for High-Performance Flexible Supercapacitor
Renjie Zhang; Wei Zhang; Meiping Shi; Hao Li; Lina Ma; Haijun Niu
DYES AND PIGMENTS, 2022

10. Fluorescence lifetime and energy transfer of rare earth β-diketone complexes in organized molecular films
Ren-Jie Zhang; Kong-Zhang Yang; An-Chi Yu; Xin-Sheng Zhao
THIN SOLID FILMS, 2000
发明专利:
1. 一种富含氧空位的Mn7.5O10Br3@碳布、其制备方法及在电解水产氢中的应用
山东大学
张人杰; 张海燕
公开日期: 2024-01-09 申请日期: 2023-11-16 公开号: CN117364129A

2. 一种Pt纳米片/PVP-CNT-掺N石墨烯气凝胶及其制备方法与在柔性电池中的应用
山东大学
张人杰; 刘佳悦
公开日期: 2023-08-08 申请日期: 2023-06-28 公开号: CN116565233A

3. 一种NiCo合金@氮掺杂石墨烯多级孔气凝胶及其制备方法与在锌-空气电池中的应用
山东大学
张人杰; 袁晓娜; 杨温鑫
公开日期: 2023-03-07 申请日期: 2022-03-11 公开号: CN114515552B

4. 一种用作氧还原反应催化剂的FeCo合金@氮掺杂石墨烯多级孔气凝胶及制备方法与应用
山东大学
张人杰; 袁晓娜; 杨温鑫
公开日期: 2022-06-14 申请日期: 2022-03-11 公开号: CN114628697A

5. 疫情数据处理方法、装置、设备和存储介质
程鹏
程鹏; 张人杰; 唐叶秋
公开日期: 2020-09-08 申请日期: 2020-05-22 公开号: CN111639173A

6. 一种具有多级结构的研磨抛光盘
浙江工业大学
张利; 金明生; 张人杰; 计时鸣; 张瑞
公开日期: 2016-04-13 申请日期: 2014-03-06 公开号: CN103878683B

7. 一种层状双金属氢氧化物与磁性基质的复合物及其制备
山东大学
侯万国; 杜娜; 张凤荣; 张人杰
公开日期: 2014-03-19 申请日期: 2012-01-17 公开号: CN102553660B

8. 一种层状双金属氢氧化物与磁性基质的复合物及其制备
山东大学
侯万国; 张凤荣; 杜娜; 张人杰
公开日期: 2012-07-11 申请日期: 2012-01-17 公开号: CN102553660A

9. 含高光效稀土配合物微胶囊的制备
UNIV SHANDONG
RENJIE ZHANG; ZHENGUANG LI; JIWEI CUI; DEMING LU
公开日期: 2008-12-24 申请日期: 2007-04-06 公开号: CN100444946C

10. 无疏水烃链稀土化合物薄膜的制备方法
山东大学
张人杰; 杨孔章
公开日期: 2008-01-09 申请日期: 2006-01-25 公开号: CN100360638C

11. 高效绿光稀土化合物薄膜的制备方法
山东大学
张人杰; 杨孔章
公开日期: 2007-12-05 申请日期: 2006-01-25 公开号: CN100352887C

12. 无疏水烃链稀土化合物薄膜的制备方法
山东大学
张人杰; 杨孔章
公开日期: 2006-08-16 申请日期: 2006-01-25 公开号: CN1818014C

13. 高效绿光稀土化合物薄膜的制备方法
山东大学
张人杰; 杨孔章
公开日期: 2006-07-19 申请日期: 2006-01-25 公开号: CN1803972A

14. 高效绿光稀土化合物薄膜的制备方法
山东大学
张人杰; 杨孔章
公开日期: 2006-07-19 申请日期: 2006-01-25 公开号: CN1803972C
科研项目:
1. 新型纳米多孔泡沫金属的制备及性质研究
立项时间: 2007-2007 项目经费:100000

2. 基于单分散氧化石墨烯药物控释胶囊的构建与特性研究
立项时间: 2013-2016 项目经费:800000

3. 锰氧化物纳米晶-氮掺杂石墨烯气凝胶共组装体的多级孔结构与氧还原反应催化活性的相关性
立项时间: 2019-2022

项目合作

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