导师风采 Supervisor's Information

1998.11—2000.08  清华大学环境科学与工程系，讲师

1998.11—2001.07  科学技术部农村与社会发展司资源环境处 借调

2000.08—2008.11  清华大学环境科学与工程系，副教授

2008.12—               清华大学环境学院  教授 博士生导师

2006.12—2015.08  清华大学环境质量检测中心 常务副主任

2006.07—2021.12  清华大学环境学院 环境化学教研所 所长

2001——2003 水环境化学合讲教师，负责水处理化学前沿技术的讲授

2003——  环境化学，本科生课程，春季学期

2015—— 室内空气污染物识别与净化，本科生课程，秋季学期

研究方向：环境污染控制化学与材料学，具体涉及：

1）室内空气污染控制技术及净化、调节材料：热催化（含室温催化）、光催化、吸附材料

2）室内、车内等封闭空间的空气污染化学：污染物类型及释放规律

3）水污染控制化学与材料：光催化、催化臭氧氧化、吸附材料等

1.   185nm紫外催化超快安全空气消毒机理及其性能优化研究，国家自然科学基金项目

2.   高性能臭氧分解催化材料的研制及其在新风净化系统中的适用性研究，国家自然科学基金项目

3.   低温等离子体催化氧化关键技术研究及应用，顺德区核心技术攻关项目

4.   同步催化分解微量臭氧和有机酸的净化材料，佛山-清华产学研合作协同创新专项

5.   甲醛催化分解材料研发，南京宇杰环境科技有限公司委托项目

6.   185nm光催化净化装置及臭氧分解材料开发，南京宇杰环境科技有限公司委托项目

7.   中国室内空气污染及净化技术现状咨询，杭州老爸评测科技有限公司委托项目

8.   室温分解甲醛的活性锰喷剂研发，河北奥润顺达窗业有限公司委托项目

9.   除甲醛功能墙面涂料开发研究，康自来（广州）环保科技有限公司

10. 臭氧去除异味性能模块稳定性、寿命研究，佛山市顺德区电热电器制造有限公司

作为负责人主持过国家863计划课题3项、1项科技攻关计划课题、9项国家自然科学基金项目，发表学术论文230余篇，一作专著1部、译著3部，发明专利30余项。

近年的主要成果如下：

1.     活性锰甲醛催化分解技术及产品

在国家863计划和国家自然科学基金委等的支持下，近10年持续不懈地开展活性锰催化分解室内空气中甲醛的研究和产业化应用。对影响二氧化锰室温低温催化活性的多种因素进行了探索，如表面结合水和羟基官能团、锰缺陷、表面活性氧物质，使得二氧化锰完全氧化高浓度甲醛为二氧化碳的温度降低到60℃，室温下每公斤二氧化锰可去除的甲醛量超过600克，均为目前最高水平。实现了活性锰催化剂粉末的规模化生产，在此基础上开发的甲醛分解片、活性锰复合滤网销量达到数十万套，市场销售总额超过6000万元。

2.    室内挥发性有机物去除技术和材料研究

针对室内低浓度挥发性有机去除的难题，率先在国内外开展185nm真空紫外光催化降解研究，开展室温/低温催化分解甲苯研究，采用一步水热法获得Pt单原子负载的MnO2复合材料，可在室温下产生羟基自由基，比之前观察到的超氧、过氧物种更活泼，因此该材料表现出很强的室温催化活性，在室温高空速下连续去除低浓度甲苯。采用内外表面修饰处理金属有机框架材料（CAU-1），使其水蒸气吸附量大幅下降，显著增加对低浓度甲苯的吸附量，该材料可以在100℃下循环再生，大幅减低能耗并提升操作安全性。

3. 空气中微量臭氧的催化分解材料研究

在国际上首先提出二氧化锰催化分解臭氧的氧缺陷机理，之后探索了元素掺杂（钨、钒、铈）、热处理、酸处理、晶面调控等多种手段调节二氧化锰的活性位和耐水性能，显著提升了催化剂的室温催化分解臭氧活性和在潮湿条件下的稳定性。近期开展三氧化二锰、氧化钴的催化分解臭氧研究。

4.     主持制订国家强制性标准《GB 36246-2018 中小学合成材料面层运动场地》

针对2014年以来国内频繁出现的校园“毒跑道”危害中小学生身体健康的状况，2016年在教育部的领导和组织，作为标准制订专家组组长，和来自多个领域的近40名专家群策群力，从完善相关标准入手，从运动防护、免受化学物质伤害和环境保护三个角度科学地设定了合成材料面层运动场地的技术要求，在国内外首次规定了合成材料面层运动场地的有害物质含量、有害物质释放量和气味要求。2018年5月国家强制性标准正式颁布后，作为主讲人分别在北京、广东、河北、云南、宁夏、辽宁、天津、江西、山西等省市举办的标准宣贯会上宣讲，为标准的切实实施、遏制毒跑道事件的发生发挥了重要作用。

5.     撰写出版学术专著《光催化材料及其在环境净化中的应用》

一作专著作为“十三五”国家重点图书于2016年7月由化学工业出版社出版，并获得2017年中石油和化工联合会优秀出版物图书奖一等奖。该书为作者从事光催化领域研究二十年的总结，系统梳理了在光催化应用领域的研究成果，介绍了光催化材料的可控合成及性能评价、光催化材料在室内环境净化、饮用水微量污染物净化以及国防军事特种废水处理中的应用。

近年作为通讯作者的代表性论文：

1.     Shaopeng Rong, Pengyi Zhang*, Yajie Yang, Lin Zhu, Jinlong Wang, Fang Liu. MnO₂ framework for instantaneous mineralization of carcinogenic airborne formaldehyde at room temperature. ACS Catalysis, 2017, 7(2), 1057−1067

2.     Jinlong Wang, Jinge Li, Chuanjia Jiang, Peng Zhou, Pengyi Zhang∗ , Jiaguo Yu*. The effect of manganese vacancy in birnessite-type MnO2 on room-temperature oxidation of formaldehyde in air. Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 204: 147–155

3.     Lin Zhu, Jinlong Wang, Shaopeng Rong, Haiyan Wang*, Pengyi Zhang*. Cerium modified birnessite-type MnO₂ for gaseous formaldehyde oxidation at low temperature. Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 211: 212–221

4.     Shaopeng Rong, Pengyi Zhang*, Fang Liu, Yajie Yang. Engineering crystal facet of α-MnO₂ nanowire for highly efficient catalytic oxidation of carcinogenic airborne formaldehyde. ACS Catalysis, 2018, 8, 3435−3446

5.     Fang Liu, Shaopeng Rong, Pengyi Zhang*, Lele Gao. One-step synthesis of nanocarbon-decorated MnO₂ with superior activity for indoor formaldehyde removal at room temperature. Applied Catalysis B: Environmental, 2018, 235, 158-167

6.     Jinlong Wang, Jun Li, Pengyi Zhang*, Gaoke Zhang*. Understanding the "seesaw effect" of interlayered K⁺ with different structure in manganese oxides for the enhanced formaldehyde oxidation. Applied Catalysis B: Environmental, 2018, 224, 863-870

7.     Huiyu Zhang, Shanhong Sui, Xianming Zheng, Ranran Cao, Pengyi Zhang*. One-pot synthesis of atomically dispersed Pt on MnO2 for efficient catalytic decomposition of toluene at low temperatures. Applied Catalysis B: Environmental 257 (2019) 117878

8.   Xianming Zheng, Shuai Liu, Sadia Rehman, Zehui Li, Pengyi Zhang*. Highly improved adsorption performance of metal-organic frameworks CAU-1 for trace toluene in humid air via sequential internal and external surface modification. Chemical Engineering Journal, 389 (2020) 123424

9.   Ranran Cao, Lianxin Li, Pengyi Zhang*, Lele Gao, Shaopeng Rong. Regulating oxygen vacancy in ultrathin δ-MnO₂ nanosheets with superior activity for gaseous ozone decomposition. Environ. Sci.: Nano, 2021, 8, 1628 – 1641.

10.Tongzhou Xu, Pengyi Zhang*, Huiyu Zhang. Ultrathin δ-MnO₂ nanoribbons for highly efficient removal of a human-related low threshold odorant - acetic acid. Applied Catalysis B: Environmental 309 (2022) 121273

2021年 优秀博士学位论文指导教师，清华大学

2018年 军队科技进步二等奖，中央军委科学技术委员会

2018年 所指导的博士生荣少鹏的博士论文被评为清华大学优秀博士学位论文二等奖

2017年 一作专著《光催化材料及其在环境净化中的应用》获中国石油和化学工业联合会优秀出版物奖 图书奖一等奖

2017年 “除醛皮革”荣获2017年度全国室内车内环保行业优秀产品技术奖

2017年“甲醛分解片”荣获2017年度全国室内车内环保行业创新产品技术奖

2017年 所指导的硕士生朱麟的毕业论文被评为2017年清华大学优秀硕士学位论文，朱麟被授予2017清华大学优秀硕士毕业生