人物經歷
1999.07畢業於內蒙古大學化學化工學院,獲學士學位
2002.07畢業於內蒙古大學化學化工學院,獲碩士學位
2008.06在大連理工大學環境與生命學院獲環境工程博士學位
2008.02-2014.12在澳大利亞格里菲斯大學先後做訪問學者,博士後研究員,研究員研究工作
2015年1月加入中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所
科研成果
迄今為止,已在J. Am. Chem. Soc.; Adv. Mater.; Energy Environ. Sci.; Nano Energy; Small; Nano Res.; J. Mater. Chem. A等雜誌上發表論文80餘篇。
從博士學習階段到現在,其圍繞當前環境與能源領域存在的一些問題,結合化學領域和新興納米材料及納米技術領域的最新進展,主要從事環境能源納米材料及其套用方面的研究工作,包括用於污染控制的自清潔分離膜材料及技術,用於環境有機污染物檢測的光電催化材料及技術和廉價、高效能源轉換材料及技術等方面的研究。迄今為止,已在J. Am. Chem. Soc.; Adv. Mater.; Energy Environ. Sci.; Nano Energy; Small; Nano Res.; J. Mater. Chem. A等雜誌上發表論文80餘篇,申請並獲授權發明專利2項及受邀撰寫英文專著1章節,目前正在承擔參與國家基金重點項目和科學院裝備研製項目等。其學術貢獻和創新成果主要歸納為以下幾個方面:(1)以光催化活性納米材料為基礎,發展了一系列集光催化、電催化、光電催化和膜分離一體化功能自清潔分離膜。以上成果受到國內外同行的廣泛關注,如相關研究內容被編入膜反應器操作手冊(Handbook of membrane reactors, Edited by Angelo Basile),成為相關領域從業者的重要參考資料。發表在Environ. Sci. Technol.上的結果在Biosensing Using Nanomaterials, Edited by Arben Merkoci書籍中被認為是製備具有納米孔道生物感測套用材料的潛在技術手段。相關成果也在Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology (2007, Hongkong)上獲得優秀會議論文獎。進一步研究工作也得到澳大利亞研究理事會基礎研究基金的資助(2010-2012)。(2)發展了基於光電催化降解原則環境有機污染物檢測納米光催化材料及技術。在澳大利亞期間,參與發展了基於光電催化降解原則測定廢水化學耗氧量(COD)的技術。此技術成果成功吸引超過1800萬澳元的風險投資,並實現商品化生產。相關研究工作也獲得澳大利亞研究理事會基礎研究基金和聯合研究基金的資助。此技術成果造價低,無污染,檢測時間短,能夠實現攜帶型線上檢測,是真正將光催化技術用於實際套用的典型範例之一,具有重大的科學價值和社會經濟意義。(3)發展了一系列無機和碳基納米功能材料,用於包括太陽能電池和燃料電池等能源轉換研究。針對可再生能源領域存在的問題,如太陽能電池領域,光利用效率低、光電子傳輸性能差和比表面低及對電極催化效率低和造價高等,發展了一系列無機納米功能材料構建的光陽極和對電極,從而有效提高了電池光電轉換效率。提出直接使用廉價、資源豐富的原生物質如農作物秸稈、草、蝦殼等作為原料,發展簡單、經濟、有效的製備方法,直接轉化原生物質為高性能碳基環境能源材料,相關研究工作對提高生物質有效利用及解決環境污染和可持續發展都具有重要的意義。其中一部分研究工作以“變草為寶:乾草水熱轉化製備高效碳基電催化劑”為題目在本領域研究網站做了大篇幅報導。
科研項目
目前承擔中科院百人計畫項目,參與國家基金重點項目和科學院研製項目等。
研究方向
1、電催化有機合成
2、電催化固氮
3、光電催化有機合成
論文專著
1.H.M. Zhang*, J.Y. Chen, Y.B. Li, P.R. Liu, Y. Wang, T.C. An, H.J. Zhao*. Nitrogen-doped carbon nanodots@nanospheres as an efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction. Electrochimica Acta. 2015, 165, 7-13.
2.H.M. Zhang, Y. Wang, P.R. Liu, Y.B. Li, H.G. Yang, T.C. An, P.K. Wong, D. Wang, Z.Y. Tang, H.J. Zhao. A fluorescent quenching performance enhancing principle for carbon nanodot-sensitized aqueous solar cells. Nano Energy. 2015, 13, 124-130.
3.Y.B. Li, H.M. Zhang*, P.R. Liu, Y. Wang, H.G. Yang, Y. Li, H.J. Zhao*. Self-supported bimodal-pore structured nitrogen-doped carbon fiber aerogel as electrocatalyst for oxygen reduction reaction. Electrochemistry Communications. 2015, 51, 6-10.
4.Y.B. Li, H.M. Zhang, Y. Wang, P.R. Liu, H.G. Yang, X.D. Yao, D. Wang, Z.Y. Tang, H.J. Zhao. Self-sponsored doping approach for control synthesis of S, N Co-doped trimodal-porous structured graphitic carbon electrocatalyst. Energy and Environmental Science. 2014, 7(11), 3720-3726.
5.M.X. Guo*, B.B. Tang, H.M. Zhang*, S.H. Yin*, W. Jiang, Y.M. Zhang, M.Y. Li, H. Wang, L.Q. Jiao. A high efficiency CoCr2O4/carbon nanotubes nanocomposite electrocatalyst for dye-sensitised solar cells. Chemical Communications. 2014, 50(55), 7356-7358.
6.H.M. Zhang, Y. Wang, D. Wang, Y.B. Li, X.L. Liu, P.R. Liu, H.G. Yang, T.C. An, Z.Y. Tang, H.J. Zhao. Hydrothermal transformation of dried grass into graphitic carbon-based high performance electrocatalyst for oxygen reduction reaction. Small. 2014, 10(16), 3371-3378.
7.M. Al-Mamun, H.M. Zhang*, P.R. Liu, Y. Wang, J. Cao, H.J. Zhao*. Directly hydrothermal growth of ultrathin MoS2 nanostructured films as high performance counter electrodes for dye-sensitised solar cells. RSC Advances. 2014, 4(41), 21277-21283.
8.Y.B. Li, H.F. Wang, H.M. Zhang*, P.R. Liu, Y. Wang, W.Q. Fang, H.G. Yang, Y. Li, H.J. Zhao*. A {0001} faceted single crystal NiS nanosheet electrocatalyst for dye-sensitised solar cells: Sulfur-vacancy induced electrocatalytic activity. Chemical Communications. 2014, 50(42), 5569-5571.
9.H.M. Zhang, Y.B. Li, X.L. Liu, P.R. Liu, Y. Wang, T.C. An, H.G. Yang, D.W. Jing, H.J. Zhao. Determination of iodide via directly fluorescent quenching at carbon quantum dot fluorophores. Environmental Science & Technology Letters. 2014, 1(1), 87-91.
10.H.M. Zhang, Y.B. Li, Y. Wang, P.R. Liu, T.C An, H.G. Yang, X.D. Yao, B.J. Wood, H.J. Zhao. A highly crystalline Nb3O7F nanostructured photoelectrode: fabrication and photosensitisation. Journal of Materials Chemistry A. 2013, 1(22), 6563–6571.
11.H.M. Zhang, X.L. Liu, Y. Wang, P.R. Liu, W.P. Cai, G.S. Zhu, H.G. Yang, H.J. Zhao. Rutile TiO2 film with 100% exposed pyramid-shaped (111) surface: photoelectron transport properties under UV and visible light irradiation. Journal of Materials Chemistry A. 2013, 1(7), 2646-2652.
12.H.M. Zhang, X.L. Liu, Y.B. Li, Y. Li, H.J. Zhao. {001} facets dominated anatase TiO2: morphology, formation/etching mechanisms and performance. Science China Chemistry. 2013, 56(4), 402-417.
13.H.M. Zhang, Y.B. Li, P.R. Liu, Y. Li, D.J. Yang, H.G. Yang, H.J. Zhao. A new vapour-phase hydrothermal method to concurrently grow ZnO single crystal nanotube and nanorod array films on different sides of zinc foil substrate. Chemistry - A European Journal. 2012, 18(17), 5165-5169.
14.H.M. Zhang, Y. Wang, D.J. Yang, Y.B. Li, H.W. Liu, P.R. Liu, B.J. Wood, H.J. Zhao. Directly hydrothermal growth of single crystal Nb3O7(OH) nanorod film for high performance dye-sensitized solar cells. Advanced Materials. 2012, 24(12), 1598-1603.
15.H.M. Zhang, X.L. Liu, Y.B. Li, Q.F. Sun, Y. Wang, B.J. Wood, P.R. Liu, D.J. Yang, H.J. Zhao. Vertically aligned nanorod-like rutile TiO2 single crystal nanowire bundles with superior electron transport and photoelectrocatalytic properties. Journal of Materials Chemistry. 2012, 22(6), 2465-2472.
16.P.R. Liu, H.M. Zhang, H.W. Liu, Y. Wang, X.D. Yao, G.S. Zhu, S.Q. Zhang, H.J. Zhao. A facile vapor phase hydrothermal method for direct growth of titanate nanotubes on titanium substrate via a distinctive nanosheet rolled-up mechanism. Journal of the American Chemical Society. 2011, 133(47), 19032-19035.
17.H.M. Zhang, H. Yu, Y.H. Han, P.R. Liu, S.Q. Zhang, P. Wang, Y.B. Cheng, H.J. Zhao. Rutile TiO2 microspheres with exposed nano-acicular single crystals for dye-sensitized solar cells. Nano Research. 2011, 4(10), 938-947.
18.H.M. Zhang, Y. Wang, P.R. Liu, Y.H. Han, X.D. Yao, J. Zou, H.M. Cheng, H.J. Zhao. Anatase TiO2 crystal facet growth: mechanistic role of hydrofluoric acid and photoelectrocatalytic activity. ACS Applied Materials & Interfaces. 2011, 3(7), 2472-2478.
19.H.M. Zhang, P.R. Liu, F. Li, H.W. Liu, Y. Wang, S.Q. Zhang, M.X. Guo, H.M. Cheng, H.J. Zhao. Facile fabrication of anatase TiO2 microspheres on solid substrates and surface crystal facets transformation from {001} to {101}. Chemistry - A European Journal. 2011, 17(21), 5949-5957.
20.H.M. Zhang, Y.H. Han, X.L. Liu, P.R. Liu, H. Yu, S.Q. Zhang, X.D. Yao, H.J. Zhao. Anatase TiO2 microspheres with exposed mirror-like plane {001} facets for high performance dye-sensitized solar cells (DSSCs). Chemical Communications. 2010, 46(44), 8395-8397.