中国科学院过程工程研究所离子液体研究部张锁江

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张锁江，男，博士，中国科学院院士。中国科学院过程工程研究所研究员、博士生导师、中科院“百人计划”、 国家杰出青年科学基金获得者、973首席科学家、“新世纪百千万人才工程”、“万人计划”百千万工程领军人才和英国皇家化学会会士。现任中科院过程工程所所长。1994年于浙江大学获得博士学位，之后进入北京化工大学做博士后，1995年获日本文部省奖学金与小岛和夫教授合作开展研究，1997年受聘于日本三菱化学公司，2001作为“百人计划”到过程所工作。主要从事离子液体的构效关系及绿色过程研究。相关研究成果在Chem Soc Rev, Angew Chem Int Ed, AIChE J, Chem Eng Sci, Ind Eng Chem Res, Green Chem等重要学术刊物上共发表SCI论文300余篇，他引5000余次；编写中英文书籍6本；担任客座编辑出版英文专刊4本；获国际国内授权发明专利100余项。主持“973”、“863”、国家自然科学基金重点项目等多项。多次组织学术会议，如：亚太离子液体与绿色过程会议、第366次香山科学会议、全国离子液体与绿色过程学术会议等，担任会议主席/副主席，应邀做大会或主题邀请报告70余次。以离子液体为核心介质，实现20万吨级异辛烷，10万吨级MMA/MAO和千吨级锂离子电池电解液等多项绿色技术工业化。获侯德榜化工科技成就奖（2014）、国家自然科学二等奖（2010）、中国石油和化学工业协会科技进步一等奖（2009）和北京市科学技术二等奖（2007）等多项奖励。

张锁江

姓 名:张锁江        
性    别:男
职 务:所长        
职    称:中国科学院院士，研究员
通讯地址:北京市海淀区中关村北二街1号
邮政编码:100190        
电子邮件:sjzhang@ipe.ac.cn        

　　教育经历
　　1994.04－1995.09 北京化工大学博士后，导师：汪文川
　　1991/4 - 1994/3，浙江大学，物理化学，博士，导师：韩世钧  
　　1986/9 - 1989/7，河南师范大学，物理化学，硕士，导师：卢锦梭  
　　1982/9 - 1986/7，河南大学，物理化学，学士
　　工作经历
　　2010.07－至今，中国科学院过程工程研究所所长，研究员
　　2008.01－2010.07，中国科学院过程工程研究所常务副所长，研究员
　　2001/8 - 2008/1，中国科学院过程工程研究所，研究员
　　1997/3 - 2001/8，日本三菱化学株式会社，工程师/高级工程师
　　曾使用证件信息（限3个）
　　无
　　部分主持或参加科研项目及人才计划项目情况
　　1、中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDY-SSW-JSC011）：离子液体的科学本质及基因组学设计， 2016/08-2021/07，500万，主持。
　　2、国际(地区)合作与交流项目（21210006）：离子液体在生物质分离转化利用中的应用基础研究，2013/01-2017/12，300万，主持。
　　3、国家自然基金科学仪器基础研究项目(21127011)：强磁场环境中离子液体物性原位研究装置，2012/01-2015/12，280万，主持。
　　4、国家杰出青年科学基金(20625618)：化工热力学和基础数据，2007/01-2010/12，200万，主持（结题）。
　　5、百人计划 2001.08－2008.01
　　6、新世纪百千万人才工程国家级人选 第（2009）4910092号2009.12.29颁发
　　7、“万人计划”百千万工程领军人才 2013.1.22

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2019自然科学基金创新研究群体项目-离子液体微环境调控及绿色工程
批准号        21921005       
项目负责人        张锁江       
依托单位        中国科学院过程工程研究所
资助金额        1050.00万元       
项目类别        创新研究群体项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

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中国科学院过程工程研究所张锁江研究员等总结和评述了离子液体及离子微环境构建、离子液体与CO2间的相互作用机制、离子液体强化CO2催化合成碳酸酯、CO2电化学还原、CO2生物还原等方面的研究进展, 以期为该领域发展提供借鉴。
该文介绍和论述了离子微环境构筑、CO2与离子液体间相互作用、CO2转化合成碳酸酯、CO2电化学还原、CO2生物还原等领域的研究进展, 对离子微环境强化CO2转化的微观机理进行了分析和探讨, 得到了如下结论：
(1) 离子液体为CO2高效催化转化提供了新机遇, 但如何设计一个特定功能的离子液体、构筑多种作用耦合协同的离子微环境, 以实现CO2的高效溶解和定向转化, 是该研究领域的难点和挑战。未来首先应深入认识离子液体-CO2体系的多尺度构效关系, 研究不同离子液体功能团、Z键结构、团簇形成的微环境对CO2溶解和活化的影响机制, 揭示各种作用力在微环境形成过程中的变化规律和耦合机制, 结合基因组学方法, 提出功能离子液体分子设计新方法, 满足不同转化路线中介质及催化剂的需求。
(2) 先进的表征手段和模拟计算方法是解析机理、实现离子液体功能设计的关键。离子微环境对CO2溶解、吸附及活化的作用极为复杂, 需要将实验微观表征和多尺度模拟计算相结合, 才能认识“微环境”的动态形成机制和调控CO2的反应规律。一方面要开发适用于离子液体体系的原位动态表征方法和手段, 利用核磁共振、小角中子散射、同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)等表征手段, 特别是外场如电场作用下的表征技术, 探索离子簇结构特征、形成过程、作用规律及离子簇-反应物(分离物)界面结构的演变过程, 揭示微环境的构筑过程和调控机制; 另一方面, 开发多尺度模拟计算方法,包括分子模拟、量化计算、流体动力学模拟等, 从分子、团簇、气泡及流动层次对微观机理进行解析, 为离子液体设计提供科学指导。
(3) CO2利用是一个国际热点, 尽管目前已探索了多种方法和途径, 包括热催化、光电催化、生物转化、电催化还原等技术, 但如何更加高效温和地活化CO2惰性分子, 实现经济性的转化利用是其规模化应用的难点。CO2问题涉及产生、排放、捕集、转化、利用的整个生态产业链, 需要提供系统性的解决方案。正如第646次香山科学会议专家们指出的那样: 需要从“CO2化工”的角度来思考和解决问题, 需要建立和形成一个多学科、多领域交叉协作的模式, 针对不同浓度、不同来源的CO2, 开发源头性创新技术, 通过优化集成, 形成多种来源CO2工业利用的集成模块, 按需配置, 形成引领技术, 以此推动和解决CO2问题, 其突破将对人类改变世界产生重大而深远的影响。

youwuyang

中国科学院过程工程研究所张锁江院士课题组在Advanced Materials上发表了题为“A Flexible Ceramic/Polymer Hybrid Solid Electrolyte for Solid-State Lithium Metal Batteries”的研究工作。该工作通过原位偶联反应制备得到了柔性陶瓷/聚合物复合固态电解质。陶瓷和聚合物通过牢固的化学键紧密结合，解决了界面相容性问题，而且离子可以快速传输。该复合固态电解质膜在室温下的离子电导率高达9.83×10-4 S cm-1，Li+迁移数高达0.68。这种原位偶联反应方法为解决界面兼容性问题提供了一种有效的策略。

复合固态电解质膜

该工作借助CTMS通过原位偶联反应制备了具有不同LGPS含量的柔性陶瓷/聚合物HSE膜。发现由强化学键形成的具有独特结构的HSE膜表现出增强的离子电导率和Li+迁移数。在这些HSE中，PEO/PEG-3LGPS具有最高的离子电导率（室温下为9.83×10-4 S cm-1， 50°C下为1.72×10-3 S cm-1）、最低的活化能（0.26 eV）和 高Li+迁移数（0.68）。对称锂电池可在室温下稳定循环6700 h以上，表明该复合固态电解质膜可以有效抑制锂枝晶的生长。使用PEO/PEG-3LGPS HSE组装的LTO|Li和LFP|Li全电池表现出良好的容量保持率和稳定的库仑效率。该工作提出了一种新颖且可靠的方法来制备用于全固态锂电池的陶瓷/聚合物复合固态电解质膜，该方法也可以应用于其他陶瓷和聚合物体系，为解决界面相容性问题提供了一种有效的策略。

Kecheng Pan, Lan Zhang,* Weiwei Qian, Xiangkun Wu, Kun Dong, Haitao Zhang, and Suojiang Zhang*，A Flexible Ceramic/Polymer Hybrid Solid Electrolyte for Solid-State Lithium Metal Batteries (Advanced Materials. 2020, DOI: 10.1002/adma.202000399.)
原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202000399

keepup

7月28日，国家重点研发计划“新型锂浆料储能电池关键技术研究”项目启动会暨实施方案论证会在过程大厦召开。科技部及中科院主管部门领导、项目专家、项目/课题负责人和骨干成员等50余名代表参加会议。会议由过程工程所张锁江院士主持。
　　与会专家认真听取了项目报告及课题报告，并进行了充分讨论。专家组首先肯定了项目团队在疫情期间开展的研究工作，建议项目组要坚持原理与技术创新，将创新思路梳理成体系，形成自己的研究特色，并构建自主知识产权。同时，集中各单位优势力量，聚焦储能系统示范工程，分解任务与目标，加强协同攻关，实现这一新型储能技术从原理到应用上的突破。

张锁江

　　最后，项目负责人张锁江院士总结发言，感谢专家们对项目组提出的宝贵意见，并代表项目组表示将按论证意见进一步完善实施方案，加强项目组内的沟通与合作，按计划稳步实施，高标准实现项目目标。牵头单位和参加单位代表均表示将全力以赴在人力、物力和财力上保障项目的顺利实施和保质保量完成。
　　该项目由中科院过程工程所牵头，南开大学、中科院化学所、中科院大连化物所、中国科学技术大学、郑州中科新兴产业技术研究院共6家单位参与。项目将针对锂浆料电池从研发到应用的若干关键难题，通过新型浆料电极构筑、反应器模块化设计及系统集成创新，设计新型电池浆料，开发长寿命、高安全、低成本、高能量密度的大容量锂浆料电池单体，并建立储能系统应用示范，为我国储能技术发展提供新机遇。

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2020年9月23日下午，中国科学院院士、中国科学院过程工程所所长、中国科学院大学化工学院院长张锁江院士应邀作为“戴安邦学术讲坛”嘉宾，为南京大学化学学院师生作了题为“绿色技术大变革孕育过程科学新突破”的学术报告。
       报告由化学化工学院院长黎书华教授主持。黎书华院长首先介绍了张锁江院士的简历和学术成就，然后代表学院向张锁江院士颁发了“南京大学戴安邦学术讲坛”荣誉证书。张锁江院士对我院师生的热烈欢迎表示感谢，并祝福南大化学新百年再创辉煌。学院100余位师生出席报告会。
报告中，张锁江院士介绍，当前人类重大的关切是绿色、高端、智能，过程工程亟待从理论到技术体系的根本变革。围绕这种变革趋势，张院士及其团队提出了绿色的核心，无毒、简单、和谐的三大原则，及绿色过程工程的九个策略。报告以离子液体为例，详细介绍了团队在构建过程科学新理论和新体系中的创新实践。结合工业应用典型实例，从分子工程、纳微调控、设备强化三个方面，阐述了生物质转化高值利用、CO2活化转化、替代有毒有害的MMA绿色生产新技术、锂浆料储能等一系列离子液体绿色变革性技术体系中发现的过程科学新的理论突破点，并与重大应用技术相互迭代，引领推动绿色技术和学科的大发展。张锁江院士的报告深入浅出，引人入胜，激发了在座师生的浓厚兴趣，会议现场展开了热烈的讨论和交流。

张锁江

       报告会前，张锁江院士与学院部分老师进行了座谈交流。首先，化工学科主任胡兴邦教授介绍了学科的历史、发展与代表性成果。然后，吴有庭教授、金钟教授、张峰副教授分别对近期的研究成果进行了介绍。张院士对我院化工学科的科研工作给予了高度肯定，和与会老师进行了深入的交流和探讨，提出了建设性意见。
报告会后，张锁江院士一行在张志炳教授带领下参观了部分化工学科实验室。双方在实验室现场就研究选题创新、实验装置原理、工程放大问题等进行了细致的交流。


        简介：
        张锁江，男，1964年11月生，中国科学院院士，中国科学院过程工程研究所所长，中国科学院大学化工学院院长，中国化工学会副理事长，中国化工学会离子液体专业委员会主任。国家杰出青年科学基金获得者，“973”首席科学家，“新世纪百千万人才工程”国家级人选，英国皇家化学会会士。1994年于浙江大学化学系获博士学位，之后进入北京化工大学做博士后，1995年获日本文部省奖学金与小岛和夫教授合作开展研究，1997年受聘于日本三菱化学公司，2001年到过程所工作，2008年起先后任中科院过程工程所常务副所长、所长，2017年起任中国科学院大学化工学院院长。
        主要从事离子液体与绿色过程研究，突破了离子液体规模制备、工艺创新和系统集成的难题，实现了多项绿色成套技术的工业应用，推动了离子液体绿色技术产业化进程。相关研究成果在JACS、Angew Chem、Chem Rev、Chem Soc Rev、AIChE J等重要学术刊物上共发表SCI论文400余篇，SCI他引16000余次，H-Index 65；编写中英文书籍10部；获授权发明专利130余件。担任Green Energy and Environment(GEE)、《过程工程学报》主编，IEC Res、Green Chem等国际期刊编委。创办全国离子液体会议及亚太离子液体大会，并多次组织学术会议并担任会议主席/副主席，多次应邀作大会或主题邀请报告。获国家自然科学二等奖、中科院科技促进发展奖、侯德榜化工科技成就奖等。

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11月3日，何梁何利基金2020年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤出席大会并讲话，全国人大常委会副委员长沈跃跃，全国政协副主席、中国科协主席万钢，科技部党组书记、部长王志刚等出席大会。中国科学院院士、张锁江荣获科学与技术进步奖。

张锁江

       何梁何利基金由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟于1994年创立，是目前国内规模最大的民间科技奖励基金，其宗旨是通过对取得杰出成就的我国科技工作者进行奖励，进一步在全社会倡导尊重知识、重视人才、崇尚科学的良好风尚，激励一代代科技工作者不断攀登科学技术高峰，加速国家现代化建设进程。全国每年奖励人数为50名左右。

kaigan

张锁江

daoqi

张锁江

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11月21日，发展中国家科学院（TWAS）第16届学术大会暨第30届院士大会在中国杭州开幕，会上宣布了2024年TWAS奖的获奖者名单。中国科学院院士、中国科学院过程工程研究所所长、河南大学校长张锁江研究员荣获发展中国家科学院化学奖（TWAS-Award in Chemistry），以表彰他在离子液体和化学工程领域，面向基础科学研究和绿色技术发展做出的杰出贡献。
　　TWAS（The World Academy of Sciences）由诺贝尔奖获得者Abdus Salam于1983年发起成立，是一个非政府、非政治和非营利的国际科学组织。总部设在意大利的里雅斯特，致力于支持发展中国家开展科研活动，促进科研人员和科研机构间的交流与合作，推动基础科学和应用科学的发展。TWAS科学奖颁发给在科学研究方面做出卓越贡献的发展中国家科学家，每两年评选一次。
　　张锁江，中国科学院院士，中国科学院过程工程研究所所长，河南大学校长，中国化工学会副理事长。主要从事绿色化工过程与工程研究。揭示了绿色介质离子液体构效关系和纳微界面的特殊结构，形成了离子液体分子设计新方法；获得了离子液体体系反应-传递耦合新机制及工程放大规律，研发了离子液体强化反应/分离新技术；突破了离子液体规模制备、工艺创新和系统集成的重大技术及工程化难题，实现了多项绿色技术的示范及工业应用。担任《过程工程学报》和Green Energy & Environment期刊主编。
　　原文链接：https://twas.org/article/winners-2024-twas-awards-announced