张伟娜 教授 博士 江苏省 研究领域: 天然气化工,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 功能化晶态多孔材料的设计于与制备应用于化学催化、酶催化、微生物催化 所在单位: 南京工业大学

基本信息

所在单位:
南京工业大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2003 ~ 2007  西安理工大学      学士
2008 ~ 2011  西安交通大学      硕士
2011 ~ 2014  南洋理工大学      博士
工作经历:
2014 ~ 2015  南洋理工大学      博士后
2015 ~ 2018  南京工业大学      研究员,硕士生导师
2018-至今      南京工业大学      教授,博士生导师
专家介绍:
教授主要从事金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)的基础结构设计与功能应用开发的相关研究。针对如何从分子层面精确控制MOFs孔道的物理化学微环境与功能客体之间的相互作用这一关键科学问题,提出利用MOFs均匀的微纳孔道及其可调控的物理化学微环境,协同功能客体,并从传统的小分子催化到生物体系酶催化等方面,揭示MOFs功能化结构与催化应用之间的构效关系。

主要取得的成绩如下:

1)创建了新型MOFs催化体系,实现了微纳孔道与功能物种的高效协同作用: 发展了原位封装、后修饰、毒化等多种策略,有效地将金属纳米颗粒的独特催化性能与MOFs孔道分子筛的选择性相结合,创建了微孔MOFs催化体系,获得了多种催化活性和分子尺寸选择性的异相催化剂,通过精细调控孔道尺寸还实现了多官能团分子的位置选择性催化。

2)阐明了MOFs的化学微环境与功能客体之间的调控规律,实现了催化反应的选择性与高活性:提出了调节剂诱导反应平衡、低浓度辅助生长等策略,从分子结构层面(配位键、金属节点、有机配体、晶面等)剪裁了MOFs的化学微环境,探索其与功能客体“结构-性能”的关系,实现了选择性催化。

3)借鉴生命体系的“分隔概念”,构建了MOF微纳反应器,实现了生物大分子的分隔、协同和催化:采用MOFs纳米颗粒两相组装的方法构筑了微纳反应器,实现了酶等生物大分子在限域空间内精准高效的可控封装和保护,同时可以调控小分子底物在微纳反应器的进出,实现了多酶体系、酶-化学体系的级联催化,体现了生命体系中常见的分隔概念。


近年来,在各类国际知名期刊上发表了80余篇研究论文,其中以通讯作者和第一作者身份发表了论文30余篇,其中包括1篇Nat. Commun.、6篇Adv. Mater.、2篇Angew. Chem. Int. Ed.、1篇CCS Chem.、2篇Research、4篇Adv. Funct. Mater.等,这些论文被他人在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.等期刊正面引用和评述4670余次,H因子34,单篇最高引用359次,15篇引用次数超过100次,授权12项中国专利。主持国家自然科学基金项目3项(面上项目和青年项目)、科技部项目1项(国家纳米重点专项项目子课题负责人)、江苏省项目3项(江苏省优秀青年基金、青年项目和双创博士),其中江苏省青年项目结题评审为优秀。同时,荣获2020年教育部自然科学二等奖排名第二(2/5)、江苏省留学生英文精品课程《Nano-materials Science and Technology》的第二主讲人、江苏省“333工程”第三培养对象。同时受邀担任SmartMat、Nano-Micro-Letter的青年编委。受邀在国内外学术会议做邀请报告30余次,受到一致好评,同时担任分会主持。

科研能力

研究领域:
天然气化工,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
功能化晶态多孔材料的设计于与制备应用于化学催化、酶催化、微生物催化
英文标签:
Metal-organic Frameworks;Composites;Metal Nanoparticles;Selective Catalysis;Nitrogen Reduction Reaction;Graphene;Nanoparticles;Leather;Selectivity;Catalysis
论文著作:
1. A Family of Metal‐Organic Frameworks Exhibiting Size‐Selective Catalysis with Encapsulated Noble‐Metal Nanoparticles
Weina Zhang; Guang Lu; Chenlong Cui; Yayuan Liu; Shaozhou Li; Wenjin Yan; Chong Xing; Yonggui Robin Chi; Yanhui Yang; Fengwei Huo
Advanced Materials, 2014

2. Multi‐shelled Hollow Metal–Organic Frameworks
Wenxian Liu; Jijiang Huang; Qiu Yang; Shiji Wang; Xiaoming Sun; Weina Zhang; Junfeng Liu; Fengwei Huo
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 2017

3. Mesoporous Metal–Organic Frameworks with Size‐, Shape‐, and Space‐Distribution‐Controlled Pore Structure
Weina Zhang; Yayuan Liu; Guang Lu; Yong Wang; Shaozhou Li; Chenlong Cui; Jin Wu; Zhiling Xu; Danbi Tian; Wei Huang; Joseph S. DuCheneu; W. David Wei; Hongyu Chen; Yanhui Yang; Fengwei Huo
Advanced Materials, 2015

4. Engineering Zif-8 Thin Films for Hybrid Mof-Based Devices
Guang Lu; Omar K. Farha; Weina Zhang; Fengwei Huo; Joseph T. Hupp
Advanced materials, 2012

5. Designable Yolk–Shell Nanoparticle@MOF Petalous Heterostructures
Yayuan Liu; Weina Zhang; Shaozhou Li; Chenlong Cui; Jin Wu; Hongyu Chen; Fengwei Huo
Chemistry of Materials, 2013

6. MOF-directed Templating Synthesis of a Porous Multicomponent Dodecahedron with Hollow Interiors for Enhanced Lithium-Ion Battery Anodes
Chencheng Sun; Jun Yang; Xianhong Rui; Weina Zhang; Qingyu Yan; Peng Chen; Fengwei Huo; Wei Huang; Xiaochen Dong
Journal of Materials Chemistry A, 2015

7. Regulating the Spatial Distribution of Metal Nanoparticles Within Metal-Organic Frameworks to Enhance Catalytic Efficiency
Qiu Yang; Wenxian Liu; Bingqing Wang; Weina Zhang; Xiaoqiao Zeng; Cong Zhang; Yongji Qin; Xiaoming Sun; Tianpin Wu; Junfeng Liu; Fengwei Huo; Jun Lu
Nature Communications, 2017

8. Coating Two-Dimensional Nanomaterials with Metal-Organic Frameworks.
Xiao Huang; Bing Zheng; Zhengdong Liu; Chaoliang Tan; Juqing Liu; Bo Chen; Hai Li; Junze Chen; Xiao Zhang; Zhanxi Fan; Weina Zhang; Zhen Guo; Fengwei Huo; Yanhui Yang; Ling-Hai Xie
ACS Nano, 2014

9. Conductive MOF-Modified Separator for Mitigating the Shuttle Effect of Lithium-Sulfur Battery Through a Filtration Method
Huanhuan Chen; Yawen Xiao; Chen; Jiayi Yang; Cong Gao; Yangshen Chen; Jiansheng Wu; Yu Shen; Weina Zhang; Sheng Li; Fengwei Huo; Bing Zheng
ACS Applied Materials & Interfaces, 2019

10. Preparation of a Stable Graphene Dispersion with High Concentration by Ultrasound.
Weina Zhang; Wei He; Xinli Jing
The Journal of Physical Chemistry B, 2010
发明专利:
1. 一种具有圆偏振室温磷光特性的金属有机骨架复合材料及其制备方法
南京工业大学
张伟娜; 陈成; 霍峰蔚
公开日期: 2025-05-27 申请日期: 2025-03-13 公开号: CN120040785A

2. 一种金属有机框架涂层构筑水系锌离子电池负极的制备方法
南京工业大学
佘起锐; 张伟娜; 霍峰蔚; 刘姗姗; 李盛; 李学荣; 李可欣; 张所瀛
公开日期: 2024-10-29 申请日期: 2024-07-10 公开号: CN118867104A

3. 一种提升野生红发夫酵母杂化体系虾青素产量的方法
南京工业大学
张伟娜; 吴海波; 徐晋颉; 王良军; 霍峰蔚; 张所瀛
公开日期: 2024-06-04 申请日期: 2024-03-22 公开号: CN118127112A

4. 一种制备金属有机骨架薄膜及复合薄膜的方法
南京工业大学
霍峰蔚; 李红峰; 张伟娜; 张所瀛
公开日期: 2022-03-29 申请日期: 2022-01-13 公开号: CN114247307A

5. 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法
南京工业大学
张伟娜; 霍峰蔚; 吴海波; 冯喜龙; 吉宁
公开日期: 2022-01-14 申请日期: 2021-10-21 公开号: CN113930473A

6. Improving catalytic oxidation activity of metal-organic frameworks material in catalytic oxidation reaction system involves converting coordination bond portion of metal-organic frameworks material into metal-oxygen covalent bond.
李航; 张文垒; 张所瀛; 孟凡辰; 霍峰蔚; 张伟娜
公开日期: 2021-09-17 申请日期: 2018-08-02 公开号: CN109174182B

7. 一种提高有机物位点催化选择性的方法
南京工业大学
张伟娜; 霍峰蔚; 张所瀛; 王彧; 许智玲; 陈心怡; 郑冰
公开日期: 2021-08-24 申请日期: 2017-03-31 公开号: CN108654685B

8. 一种通过压力合成抗癌药物/MOFs复合功能材料的方法
南京工业大学
任臻; 沈宇; 张伟娜; 张江维; 霍峰蔚
公开日期: 2019-06-11 申请日期: 2019-03-27 公开号: CN109865141A

9. 一种提高MOFs材料催化氧化活性的方法及其应用
南京工业大学
张所瀛; 孟凡辰; 李航; 霍峰蔚; 张伟娜; 张文垒
公开日期: 2019-01-11 申请日期: 2018-08-02 公开号: CN109174182A

10. 一种氟化碳添加剂用于锂硫电池的方法及其应用
南京工业大学
霍峰蔚; 高聪; 李盛; 邵梦; 吴健生; 郑冰; 张伟娜
公开日期: 2019-01-08 申请日期: 2018-08-28 公开号: CN109167040A

11. 一种木质素磺酸盐作为粘结剂用于锂硫电池的方法及其应用
南京工业大学
李盛; 邵梦; 张伟娜; 高聪; 吴健生; 霍峰蔚; 郑冰
公开日期: 2018-12-11 申请日期: 2018-08-28 公开号: CN108987755A

12. 基于皮革的压力传感器及其制备方法及压力传感阵列
南京工业大学
霍峰蔚; 陈媛媛; 吴健生; 李盛; 张伟娜; 郑冰
公开日期: 2018-11-30 申请日期: 2018-03-30 公开号: CN108917996A

13. 一种提高香茅醛选择性加氢的负载型催化剂的制备方法
南京工业大学
张伟娜; 霍峰蔚; 房传真; 张所瀛; 孟凡辰; 张文磊
公开日期: 2018-10-16 申请日期: 2018-05-03 公开号: CN108654679A

14. 一种提高香茅醛加氢合成香茅醇选择性的方法
南京工业大学
霍峰蔚; 张伟娜; 张文垒; 姬文兰; 褚慧敏; 张所瀛; 房传真; 孟凡辰
公开日期: 2018-10-02 申请日期: 2018-04-20 公开号: CN108610236A

15. 一种提高香茅醛加氢合成香茅醇选择性的方法
南京工业大学
霍峰蔚; 张伟娜; 张文垒; 姬文兰; 褚慧敏; 张所瀛; 房传真; 孟凡辰
公开日期: 2018-10-02 申请日期: 2018-04-20 公开号: CN108610236A

16. 新型储能皮革及基于该皮革的储能器件
南京工业大学
霍峰蔚; 邹冰花; 李盛; 吴健生; 郑冰; 张伟娜; 吴建红; 朱靖宇; 许雪娇; 张一帆
公开日期: 2018-09-14 申请日期: 2018-04-09 公开号: CN108538599A

17. 一种提高纳米颗粒@MOFs材料催化效率的方法
南京工业大学
霍峰蔚; 张所瀛; 孟凡辰; 谢瑞杰; 张伟娜; 房传真; 张文垒; 张涛
公开日期: 2018-08-17 申请日期: 2018-03-07 公开号: CN108404987A

18. 一种碳纤维-硅-氧化石墨烯复合材料及其制备方法
南京工业大学
霍峰蔚; 陈婉争; 高聪; 李盛; 吴健生; 程圆圆; 邵梦; 郭少华; 郑冰; 张伟娜
公开日期: 2018-08-17 申请日期: 2018-03-21 公开号: CN108417808A

19. 一种可用于机械力传感检测的皮革
南京工业大学
霍峰蔚; 邹冰花; 李盛; 郑冰; 张伟娜; 吴健生
公开日期: 2018-08-10 申请日期: 2018-02-11 公开号: CN108382008A

20. 一种新型可调控发光皮革
南京工业大学
李盛; 吴健生; 邹冰花; 张伟娜; 霍峰蔚; 郑冰
公开日期: 2018-08-03 申请日期: 2018-02-11 公开号: CN108359754A
科研项目:
1. 多级孔道结构功能配位聚合物的制备及选择性催化研究
立项时间: 2017-2019 项目经费:200000

2. 光驱动材料-微生物杂化体系的构筑及应用
立项时间: 2023

3. 金属有机骨架 微纳反应器的设计与应用研究
立项时间: 2020-2023

项目合作

合作意向:
技术咨询
在线客服 在线留言 小程序 公众号 4001789689 <<显示