张士成

男， 复旦大学环境科学与工程系， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1991.9 - 1995.7 鞍山钢铁学院（现辽宁科技大学），本科生
1995.9 - 1998.3 东北大学资源与土木工程学院，硕士生
1998.3 - 2001.9 东北大学资源与土木工程学院，博士生
2001.10 - 2003.10 北京大学化学与分子工程学院，博士后
2003.11 - 2005.9 清华大学化学系，博士后
2005.9 - 2013.12 复旦大学环境科学与工程系，副研究员
2007.8 -2008.8 美国爱荷华州立大学，博士后
2011.8 – 2020.7 复旦大学环境科学与工程系，副系主任
2019.1 – 2019.2 英国约克大学化学系绿色化学研究中心，高级研修学者
2012.1 - 今 复旦大学环境科学与工程系，博士生导师
2013.12 - 今 复旦大学环境科学与工程系，教授

研究领域和兴趣

有机固废污染控制与资源化利用

主要业绩

张士成，复旦大学环境科学与工程系教授，上海市有机固废污染控制与资源化专业技术服务平台主任，环太平洋大学联盟可持续废物管理计划核心组成员。主要从事有机固废资源化利用、绿色化学等方面研究工作。兼任国际学术期刊Environmental Engineering Research、npj Sustainable Materials副主编，Processes、《环境卫生工程》、《能源环境保护》编委，Bioresource Technology、Green Chemistry客座编辑。主持参与国家科技支撑计划项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、上海市科委科技创新行动计划项目等科研项目30余项。在国内外核心学术期刊上发表论文200余篇，SCI引用11000余次，H index 59，ESI高被引论文11篇，做邀请报告70余次；授权发明专利16项；参与编写专著7部。获教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学二等奖（排名第1）、上海市自然科学二等奖（排名第3）、上海市教学成果一等奖（排名第3）等荣誉和奖励。入选全球前 2% 科学家（环境科学领域，2020, 2021, 2022）。全球高被引（1%）科学家（交叉学科领域2023）。
下面概要介绍三个方向取得的主要成绩。
（1）有机固体废弃物水热转化资源化利用技术
水热转化技术可以有效实现有机固废的污染控制和资源化，且因反应条件温和、目标产物容易通过催化剂等方式调控，近年来在有机固废资源化领域的研究和应用逐渐增多。
系统研究了有机固废在水热转化过程中C、N、P、及金属元素的迁移转化机制。揭示了重金属修复植物水热转化过程金属元素和有机质的作用机制和重金属在固相和液相中的分布规律。对生物质中木质纤维素的资源化利用，根据木质纤维素主要成分半纤维素、纤维素、木质素的特点，研究了不同组分的水热转化机制，研发了分步单独利用技术。针对富含P的污泥和抗生素菌渣水热转化过程，揭示了P元素的迁移转化机理和P在固液相中的分布规律。
（2）有机固废水热炭调控制备功能碳材料技术
有机固废水热转化的固相产物水热炭，通过进一步调控比表面积、表面功能基团等性质，用于功能碳材料或土壤改良剂，对有机固废的污染控制和资源化具有重要意义。
系统研究并探明了有机固体废物的原料性质和水热条件对水热炭性质的影响规律，以及进一步活化制备活性炭材料的影响规律，获得了活性炭材料优化控制工艺。研发了氯化锌和氯化铁同步活化磁化水热炭制备磁性多孔碳材料新工艺，并用于吸附水中有机和重金属污染物，探明了同步磁化活化机理，以及磁性碳材料性能控制规律。针对水中有机污染物和重金属污染（Pb2+），设计制备表面功能化的碳材料，探明了材料制备机理和污染物去除机理，获得材料制备优化工艺。
（3）有机固体废弃物水热转化液相产物资源化利用技术
采用水热转化技术，可以将有机固体废弃物水热转化为富含高附加值化学品（单糖、有机酸、酚类化合物等）的液相产物，但该液相产物是成分非常复杂的混合物，只有将其中的高附加值化学品分离提纯才能实现其高值化资源化利用。而且分离之后的剩余部分，仍然含有浓度很高的复杂有机物，需进一步厌氧发酵产甲烷，实现更有效地资源化利用。
研发了有机固体废物水热液化液相产物的膜分离、柱层析分离、溶剂萃取分离等分离技术，探究了水热液复杂体系分离机制，有效实现单糖、有机酸和酚类化合物的分离提纯。探究了有机固体废物水热转化废水的厌氧发酵产甲烷潜力和微生物群落影响规律。
以上研究结果为探明有机固体废弃物水热转化过程中元素的迁移转化机制、元素在固相和液相中的分配机制、元素之间的交互作用机制提供了数据依据，为有机固废的水热转化资源化、有机固废制备功能碳材料、液相产物资源化利用提供了技术支撑。

代表成果

1. 论文：作者（按原排序），题目，期刊名称，卷（期）（年），DOI号；
(1) Fengbo Yu#, Wei Zhao#, Tao Qin, Wang Zhao, Yulian Chen, Xinyu Miao, Litao Lin, Hua Shang, Guodong Sui, Daxin Peng, Yi Yang, Yongguan Zhu, Shicheng Zhang*, Xiangdong Zhu*. Biosafety of human environments can be supported by effective use of renewable biomass. PNAS. 2022, 119(3), e2106843119. (Science News)
(2) Liming Sun, Xuan Wu, Yubing Jiao, Chao Jia, Tao Teng, Litao Lin, Fengbo Yu, Zhelin He, Jie Gao, Shuwen Yan, Guosheng Shi, Zhiyong Jason Ren, Jinguang Yang*, Shicheng Zhang*, Xiangdong Zhu*. Millisecond self-heating and quenching synthesis of Fe/carbon nanocomposite for superior reductive remediation. Applied Catalysis B: Environmental. 2024, 342, 123361.
(3) Rui Hu, Yuying Zhao, Chen Tang, Yan Shi, Gang Luo, Jiajun Fan, James H.Clark, Shicheng Zhang*. Electrochemical Biorefinery Towards Chemicals Synthesis and Bio-Oil Up-grading from Lignin. Engineering. 2023. https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.10.013
(4) Xi Luo, Jiahui Zhan, Qingqing Mei*, Shicheng Zhang *. Selective oxidative upgrade of waste polystyrene plastics by nitric acid to produce benzoic acid. Green Chemistry. 2023, 25, 6717-6727
(5) Jiahui Zhan, Rui Hu, Xi Luo, Cheng Zhang *, Gang Luo, Jiajun Fan, James H. Clark, Shicheng Zhang*. Highly selective conversion of phenol to cyclohexanol over increased acidity on the Ru/Nb2O5-nC18PA catalysts in biphasic system under mild condition. Green Chemistry. 2022, 24, 1152 – 1164. (2022 Green Chemistry Hot articles)
(6) Jie Gao, Yang Cao, Gang Luo, Jiajun Fan, James H. Clark, Shicheng Zhang*. High-efficiency catalytic hydrodeoxygenation of lignin-derived vanillin with nickel-supported metal phosphate catalysts. Chemical Engineering Journal. 2022, 448, 137723.
(7) Yang Cao, Jie Gao, Cheng Zhang, Daniel C.W. Tsang, Jiajun Fan, James H. Clark, Gang Luo, Xiangdong Zhu, Shicheng Zhang*. Fast and selective production of aromatics via efficient lignin depolymerization: Critical factors and mechanism studies. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2022, 10, 46, 15273–15283.
(8) Jiewen Luo, Qian Wang, Litao Lin, Shicheng Zhang,* and Xiangdong Zhu*. Waste plastics complement biochar: Innovative approach in curbing toxicants (KCN/NaCN) in N-containing biochar. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2021, 9, 4617−4624.
(9) Shaojie Zhou, Xiaoyu Huo, Mingda Hua, Gang Luo, Jiajun Fan, James H. Clark, Shicheng Zhang*. Insights on the effect of heavy metals on subcritical hydrothermal recycling of heavy metals-contaminated biomass and its derived porous carbons properties using Cu as a case. ACS ES&T Engineering. 2022. https://doi.org/10.1021/acsestengg.2c00207.
(10) Xiangdong Zhu*, Feng Qian, Chuifan Zhou, Lijie Li, Quan Shi, Shicheng Zhang*, Jianmin Chen. Inherent Metals of Phytoremediation Plant Influences its Recyclability by Hydrothermal Liquefaction. Environmental Science & Technology. 2019, 53(11), 6580-6586. DOI: 10.1021/acs.est.9b00262

2. 专利：申报人(按原排序)；专利名称；申请年份、申请号；批准年份、专利号；

1. 张士成, 曹阳, 高洁. 一种微波法快速提取废弃生物质木质素和资源化利用的方法.专利号：ZL202111023724.4（已授权）
2. 张士成, 詹佳慧, 张成.膦酸改性的钌金属负载铌基氧化物催化剂的制备方法及其应用.专利号：ZL2021111566821（已授权）
3. 张士成，胡迟春，冯坚强，周楠. 一种由木质纤维素生物质水热炭制备生物沥青的方法. 专利号：ZL201911196546.8, （已授权）
4. 张士成, 曹磊昌, 陈凯绯, 陈建民. 利用废弃生物质去除废水中重金属并提高生物油质量的方法. 专利申请号：CN201610271227.9，专利申请日期：2016.04.28，授权日期2019.4.5（已授权）
5. 张士成，郝诗来，陈凯绯，曹磊昌，吕航，陈建民. 一种从生物油中分离提纯2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的方法. 专利申请号：201510279412.8，专利申请日期：2015.05.28，授权日期2017.3.1（已授权）
6. 张士成，周超，朱向东，郝诗来，陈建民. 一种催化液化稻草制备生物基酚类化合物的方法. 专利申请号：201510279500.8，专利申请日期：2015.05.28，授权日期2017.07.28（已授权）
7. 张士成，陈凯绯，郝诗来，吕航，杨潇，陈建民. 一种从生物质水热液化水相产物中分离提纯苯酚和2-甲氧基苯酚的方法. 专利申请号：201410653878.5, 专利申请日期：2014.11.18，授权日期2017.1.4（已授权）
8. 张士成，吕航，陈凯绯，杨潇，郝诗来，罗刚，陈建民. 一种生物质水热液化液相产物分级利用的多级膜分离串联工艺. 专利申请号：201410628310.8, 专利申请日期：2014.11.11，授权日期2016.4.20（已授权）
9. 张士成，吕航，郝诗来，杨潇，陈凯绯，曹磊昌，陈建民. 一种从生物质水热液化液相产物中分离提纯2，6-二甲氧基苯酚的方法. 专利申请号：201410382084.X, 专利申请日期：2014.08.06，授权日期2016.8.24 （已授权）
10. 张士成，张婷婷，李长军，杨潇，张哲，陈建民. 一种生物质水热液化固相产物的分离方法. 专利申请号CN201410038560.6，专利申请日期2014.1.17，授权日期2015.10.28（已授权）

3. 重要学术会议邀请报告：作者（按原排序），报告题目，报告年份，会议名称、地点。
(1) 张士成. 有机固废水热转化资源化与污染控制化学. 全国污染控制前沿高端论坛暨第二届固体废物污染控制化学研讨会. 2020.11.28-30, 长沙. （邀请报告、分会场主席）
(2) 张士成. 微波辅助水热转化典型木质素废弃物制备芳香类化学品. 2020 年第三届能源与环境催化会议. 2020.11.12-15, 福州. （主题报告、分会场主席）
(3) 张士成. 污泥水热资源化利用研究. 2020年全国有机固废处理与资源化利用高峰论坛. 2020.11.9-10, 长沙. （邀请报告、分会场主席）
(4) Shicheng Zhang. Preparation of Aromatic Compounds by Catalytic Hydrogenation of Lignin in Biphasic System. the 4th International Conference on Bioresources, Energy, Environment, and Materials Technology (BEEM 2020). September 6 (Sun) — 9 (Wed), 2020. Songdo Convensia, Incheon, Korea. (Keynote Speech)
(5) Shicheng Zhang. Hydrothermal Conversion of Biomass Waste to High Value Added Chemicals and Materials. International Environmental Engineering Conference & Annual Meeting of the Korean Society of Environmental Engineers jointly with the 4th International Conference on Biological Waste as Resource 2019 (IEEC & BWR 2019), December 10-13, 2019, Busan, Korea. (Keynote Speech & International Organizing Committee, Session chair)
(6) 张士成. 有机固废水热转化过程中元素迁移与界面反应机制研究. 第一届固体废物污染控制化学会议. 2019.12.6-8, 广州 （邀请报告，分会场主席）
(7) Shicheng Zhang. Hydrothermal conversion of sewage sludge for resource recovery. Green Technologies for Sustainable Water (GTSW) 2019, December 1-5, 2019, Ho Chi Minh City, Vietnam (Invited Speech & Scientific Committee Member, Session chair)
(8) Shicheng Zhang. Hydrothermal Conversion of Lignocellulosic Biomass to High Value-added Chemicals. The 2nd International Symposium on Biomass Utilization Technologies. November 22-24, 2019, Hangzhou, China. (Keynote Speech, Session chair)
(9) Shicheng Zhang. Hydrochar Preparation from Biomass Waste and Its Application. IBI Biochar World Congress 2019. November 10-14, 2019, Korea University, Seoul, Korea. (Keynote Speech, Session chair)
(10) Shicheng Zhang. Catalytic conversion of agricultural and forestry wastes (AFWs) to high value-added chemicals. Green China 2019: 1st International Green and Sustainable Chemistry Conference. October 16th-19th, 2019. Beijing. (Keynote Speech, Session chair)

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