张新胜 - 华东理工大学

研究领域

1有机电化学反应工程开展有机电化学的应用研究，优化电解工艺条件，探求有机添加物在电极过程中的作用机理。将固定床技术应用于电化学反应器内，大幅度地提高电极有效面积，提高电解能力。研究三维固定床电极的特性，优化电化学反应器结构。开展电解过程的中试研究和工业化试验，设计工业电解装置。主要研究工作: 1)草酸电解法生产乙醛酸, 2) 成对电解生产乙醛酸, 3) 硝基苯电解生产对氨基苯酚, 4) 成对电解制备对苯醌和对苯二酚。5）四甲基氢氧化铵等有机碱系列产品。6）丁二酸、水杨醛、邻氨基苯酚、半胱氨酸和高半胱氨酸等产品的电化学合成。 2环境电化学工程采用高频脉冲放电、高压脉冲放电和光电化学方法处理生物难降解的含酚废水、印染废水和制药废水。高频脉冲放电电絮凝处理高浓度有机废水，高压脉冲放电将分解有机毒物，提高可生化值。电化学和光化学耦合降解低浓度有机物。采用电化学的先进技术回收废水中的贵重金属，分步回收废旧混杂金属。主要研究工作：1）印刷线路板厂蚀刻液再生循环利用。2）含酚废水的高压辉光放电降解。3）高频脉冲放电降解香兰素废水。4）4500吨/年废酸的处理新技术工业化. 3 超纯微电子化学品的制备技术利用电化学反应的特点，产品与原料通过离子膜隔离，制备超纯微电子化学—四甲基氢氧化铵等系列制备技术。产品中所有的杂质离子要求控制在ppb级。原料首先净化达到ppb级，阴离子经过离子膜被分离，在洁净环境内得到超纯微电子产品。主要研究工作：超纯微电子级四甲基氢氧化铵的工业化技术。高纯苄基三甲基氢氧化铵、胆碱和四乙基氢氧化铵的制备。 4 电渗析在产物纯化中的应用通过电解手段分离非离子型有机物与无机盐，以及不同分子结构的离子型化合物之间的分离。采用阴离子膜与阳离子膜组合、离子膜与多孔膜的组合，开展物质的纯化分离、低浓度体系中盐类的分离和富集、有机产品中脱盐。主要研究工作对氨基苯酚体系中硫酸的分离和硫酸铵的回收，乙醛酸体系中盐酸和乙醛酸与乙二醛的分离及其脱色纯化，表面活性剂脱盐纯化等。 5 添加物在电极过程中的应用研究添加物在有机电化学过程的应用和理论研究在国内外鲜有研究报道。根据电解反应机理，设计和筛选最优的复合添加物，提高电流效率和收率。已成功开发出在草酸电解还原制乙醛酸、顺酐电解制备丁二酸、水杨酸电解制备水杨醛、邻硝基苯酚电解制备邻氨基苯酚等体系中的高效添加物。添加物在电镀和电沉积方面应用很广，但是机理研究极为缺乏。从电镀和沉积机理和过程特点入手，开发高效光亮剂。例如，酸性氯化铜溶液中的铜回收过程的添加剂。 6 纳米碳纤维和离子液体在电化学领域的应用研究纳米碳纤维的电化学纯化和电泳沉积负载纳米金属催化剂及其在氧还原过程和燃料电池中的应用。采用不同结构的纳米碳纤维，负载纳米金属催化剂。开发离子液体的制备技术及电化学纯化技术，开展其应用研究和优选研究。 7 化工过程优化及反应器放大依据反应过程特征和流体力学模拟，优化化工过程及反应器结构，开展过程放大设计和新工艺研究。主要研究工作：1）两相体系——40立方米香兰素缩合釜设计，2）多相体系——30立方米乙草胺缩合釜设计，3）粘稠物料——对位酯生产过程优化，4）愈创木酚连续化新工艺，5）香兰素新工艺开发，6）1.8万吨乙草胺醚化强化新工艺，提高了氯化氢转化率，消除废水的产生。7) 5000吨/年聚苯硫醚工业化，8）3000吨/年乙醛酸法制备香兰素新工艺工业化。

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Yuan-Hang Qin, Yue-Jiang, Hou-Hua Yang, Xin-Sheng Zhang*, Xing-Gui Zhou, Li Niu and Wei-Kang Yuan, Synthesis of highly dispersed and active palladium/carbon nanofiber catalyst for formic acid electrooxidation，Journal of Power Sources, 196 (2011), 4609-4612. Yuan-Hang Qin, Hou-Hua Yang, Xin-Sheng Zhang*, Ping Li, Xing-Gui Zhou, Li Niu, Wei-Kang Yuan, Electrophoretic deposition of network-like carbon nanofibers as a palladium catalyst support for ethanol oxidation in alkaline media, Carbon, 48(2010), 3323-3329. Jun-Sheng Zheng, Xin-Sheng Zhang*, Sun Wen, Ping Li, Chun-An Ma, Wei-Kang Yuan. A Novel Non-metal Oxygen Reduction Electrocatalyst Based on Platelet Carbon Nanofiber, Advanced Materials Research, 2010, 132, p264-270 Hou-Hua Yang, Yuan-Hang Qin, Sun Wen, Xin-Sheng Zhang*, Dong-Fang Niu, Chun-An Ma, Wei-Kang Yuan. Pd Nanoparticles Supported on TiO2 Nanotubes for Ethanol Oxidation in Alkaline Media, Advanced Materials Research, 2010, 132, p279-286 Yuan-Hang Qin, Hou-Hua Yang, Xin-Sheng Zhang*, Ping Li, Chun-An Ma. Effect of carbon nanofibers microstructure on electrocatalytic activities of Pd electrocatalysts for ethanol oxidation in alkaline medium, International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35, p7667-7674 Yuan-Hang Qin, Hui-Cheng Li, Hou-Hua Yang, Xin-Sheng Zhang*, Xing-Gui Zhou, Li Niu, Wei-Kang Yuan. Effect of electrode fabrication methods on the electrode performance for ethanol oxidation, Journal of Power Sources, 2010, 196, p159-163 Hao Yang, Xinsheng Zhang*, Sun Wen, Weikang Yuan; Decomposition of Organic Compounds in Water by Direct High Voltage Discharge. Chemical Engineering and Technology. 2009, 32(6):887-890 . Hao Yang, Xinsheng Zhang*, Weikang Yuan; Effect of Operatiom Parameters on the Condensation of Ammonium Sulfate by Electrodialysis, Chemical Engineering and Technology. 2008, 31(9):1261-1264. Jun-Sheng Zheng, Xin-Sheng Zhang*, Ping Li, Xing-Gui Zhou, Wei-Kang Yuan, Microstructure Effect of Carbon Nanofiber on Electrocatalytic Oxygen Reduction Reaction, Catalysis Today, 2008, 131: 270-277. Jun-Sheng Zheng, Xin-Sheng Zhang∗, Ping Li, Xing-Gui Zhou,De Chen, Ye Liu, Wei-Kang Yuan, Oxygen reduction reaction properties of carbon nanofibers: effect of metal purification, Electrochimica Acta, 2008, 53:3587-3596. Jun-Sheng Zheng, Ming-Xia Wang, Xin-Sheng Zhang∗, Yun-Xia Wu, Ping Li, Xing-Gui Zhou, Wei-Kang Yuan, Platinum/carbon nanofiber nanocomposite synthesized by electrophoretic deposition as electrocatalyst for oxygen reduction, Journal of power sources, 2008, 175:211-216. Jun-Sheng Zheng, Xin-Sheng Zhang*, Ping Li, Jun Zhu, Xing-Gui Zhou, Wei-Kang Yuan Effect of Carbon Nanofiber Microstructure on Oxygen Reduction Activity of Supported Palladium Electrocatalyst, Electrochemistry Communications, 2007, 9:895-900.