张国亮
俄罗斯工程院外籍院士，浙江工业大学资深教授、博士/博士后导师
张国亮，男，汉族，1966 年 11 月出生，江西广丰人，教授级高工（国家海洋局）
/教授，国家二级教授，博士/博士后导师（环境科学与工程、化学
工程与技术、材料科学与工程、药学、机械工程）。浙江省膜分离与水处理协同
创新中心主任，浙江工业大学膜分离与水科学技术研究院院长。
1984 年毕业于江西上饶一中。1988 年获北京轻工学院化工系环境工程专业工学
学士学位，1991 年获天津大学化工系有机化工/生物化工专业工学硕士学位，2007
年获浙江大学材料与化工学院化学（高分子化学与物理）专业理学博士学位。
2000-2002 年，美国明尼苏达大学化工与材料科学系访问学者/研究员。2007 年 8-
10 月，德国莱比锡大学生物工程中心访问学者。1991 年起历任国家海洋局第二
海洋研究所/杭州水处理技术研究开发中心、国家液体分离膜工程技术研究中心
（暨杭州（火炬）西斗门膜工业有限公司）项目工程师、高级工程师、教授级高
工/特聘研究员，技术部部长、研究所所长兼科技处处长（正处级）。2004 年起
历任浙江工业大学生物与环境工程学院教授、环境工程浙江省重中之重学科方向
负责人、海洋科学（工程）重点学科负责人，海洋学院副院长、膜分离与水科学
技术研究院院长（正处级），浙江省膜分离与水处理协同创新中心主任。2024 年
4 月当选俄罗斯工程院外籍院士。
主要方向和成就
微纳新材料
研究方向
张国亮及其团队长期从事 2D/多孔骨架微纳吸附材料、多维异相催化材料、环境
矿物材料及其能源资源与环境保护应用创新研究，在国际上首次从酸改性角度设
计新型高级氧化催化剂，成功开发高性能新型膜/催化耦合系统；基于 TiO2材料、
介孔 SiO2 微球、分子筛及多维碳基复合材料孔道结构和表面特性设计，开发系
列高活性、高稳定性类 Fenton 催化剂；首次对金属有机骨架、自具微孔聚合物、
超交联聚合物、多孔衍生碳材料等结构定向设计和功能化，实现多孔骨架材料可
控和连续、大规模合成；发明交换配位和热解法，创制新型尖晶石 CoFe2O4/C 纳
米立方体，在低温下实现 100 % CO 转化，且在 2%水蒸汽中保持优异催化活性。
学术成果、学术任职及所获荣誉、奖项
在 Springer Nature 合作出版《Advances in CO2 Utilization: From Fundamentals to
Applications》专著 1 部，编制类石墨烯基矿物材料产业发展指导性规划 1 个，获
授权发明专利 38 件，部分已实施转让；研究成果入选中国科学院化学科学部《中
国配位化学学科发展战略研究报告》，先后获福建省技术发明奖、首届浙江省优
秀博士论文和研究生十佳“学术之星”（指导教师）等荣誉；入选中山大学“百
人计划”、浙江省“新世纪 151 人才”、Fellow of Vebleo 等；2009 年起，兼任全
国环境工程领域工程硕士教育协作组副组长、浙江省环境保护重大科技创新服务
平台理事、国家节能环保制冷设备工程技术研究中心技术委员、浙江省海洋学会
常务理事、《化工生产与技术》编委等，参加编制工程硕士国家学位标准 1 个。
生物及医用高分子材料
研究方向
基于人类生态文明、仿生科技创新和生命大健康宗旨，张国亮及其团队长期从事
先进纳米材料、天然产物/生物基复合材料、复合抗菌材料/抑菌薄膜材料、新型
膜生物反应器、矿物基高附加值农业材料及其产业化应用。在世界上首次采用天
然微生物细胞壁，通过界面结晶法创制新型金属有机骨架中空胶囊，实现 7.0-15.1
Å 的埃级别分子水平上精准、可控实施小分子分离；基于细胞器对特定生化反应
的“微/纳米反应器”效应，发明选择性化学蚀刻-热转化法，设计合成兼具光催化
氧化和电磁吸收的分等级微/纳米晶分级复合微胶囊，可广泛用于限域封装不同
客体分子；基于贻贝“脚印”中粘附蛋白诱导产生多巴胺、纳米银与多巴胺共享
电子对复合设计，发明化学接枝-吸附固定化新工艺，成功制备高渗透强稳定性
抗菌薄膜材料，解决目前普遍存在的抗菌性能差、二次污染环境、成本昂贵难题，
可在分子分离、医用材料合成、药物释放、生物传感等广泛应用。
学术成果、学术任职及所获荣誉、奖项
主导设计开发和推进医用注射用水、医用大输液、大豆蛋白低聚糖、天然药物多
糖制备工艺、医用抗菌薄膜、凝胶材料产品以及生物助剂材料农业应用产业化，
其中大部为首次（套）创制；获 29 件发明专利授权，主要材料技术装备已在企
业工程化、产业化或临床应用；参与编制浙江省农业科技“十五”计划等；相关
成果获国际埃尼奖 ENI AWARD 提名奖、浙江省“互联网+”大学生创新创业大
赛银奖（指导教师）等，受邀在国际合成化学和高通量筛选杂志等发表药物开发
和细胞模型专题评述，被 NATURE 系列 NATURE REVIEWS MATERIALS
（IF=74.449）作为 Research Highlight 专题报道；入选杭州市新世纪“131”优秀
2中青年人才；任《Recent Patents on Engineering》编委、Georgia National Science
Foundation (GNSF) 、Swiss National Science Foundation (SNSF) 等国际评审专家。
多孔膜材料及新型分离器
研究方向
张国亮及其团队深入开展新型膜材料及膜接触器领域的研究，与美国化学工程学
会 AIChE 主席、美国国家工程院院士 Edward L.Cussler 团队合作，直接采用中空
纤维膜制备高效新型气液膜接触器，在国际上首次进行膜精馏填料试验并获成功，
在化学化工及节能减排产业化应用意义巨大；开发了金属溶胶凝胶沉积-配体气
相转化法高效、快速制备超薄 MOF 膜，拥有比沸石、微孔聚合物和传统 MOFs
膜高 1-3 个数量级的 H2 气体通量，对 C3H6/C3H8 选择性达 67.2，且可直接放大
制备超大有效面积 MOF 膜接触器，系目前国际首次报道规模化制备 MOF 膜及
其器件；借鉴手性放大自然原理，发明协同分子聚合工艺，自组装制备出液
体分离中性能超稳定、结构超坚固的手性石墨烯纳滤复合膜，有效解决了渗透选
择性和稳定性之间不兼容的难题；发明限域配位组装法，成功构筑高性能金属双
配位超薄纳米多孔石墨烯纳滤膜，为新型 2D 膜设计提供新思路新方法，可广泛
用于流体分离、化学合成、化合物纯化、食品加工、药物输送等多领域。
学术成果、学术任职及所获荣誉、奖项
作为国际上聚合物基多孔膜材料发展的倡导者、推动者与实践者，前瞻性布局和
打造了国内首个国际领先的聚合物基多孔复合膜研究开发团队，推动金属有机骨
架膜材料、二维石墨烯膜材料走向产业化。获 23 件发明专利授权，研究成果中
2D 膜誉为“最强石墨烯膜之王”，被腾讯网、凤凰网、高分子科学前沿、石墨
烯联盟等专业学术网站广泛报道，多次受邀在国际化学工程科学、先进膜材料等
杂志发表分子筛分复合膜、溶剂回收混合基质膜等发表专题评述；美国化学会
ACS 研究员、福建省“闽江学者”、泉州市“桐江学者计划”（讲座教授），兼
任国家特种分离膜产业技术创新战略试点联盟暨高性能膜材料产业技术创新联
盟常务理事、《Advanced Membranes》、《Current Chinese Science》编委等。
分离膜及膜工程学
研究方向
张国亮及其团队一直致力于海水/苦咸水淡化、水质净化、生物质能源与农业资
源综合利用方面的分离膜组器设计、新型膜材料膜装置开发及产业化应用，开发
了行之有效的化学缓蚀灭藻杀菌、高硅高钙镁阻垢、有机无机增强絮凝等新材料，
在长期工程实践中形成独特的微絮凝-反渗透耦合、国产两级反渗透联用、双膜
3处理系统、节能减排纳滤膜软化、膜法超纯水工艺、特种分离工艺等关键技术，
成功建立一系列国家级大型示范工程，为国民经济发展做出贡献；基于电-膜传
质研究和规模化国产电渗析工程应用，建立首套国产化填充床电渗析 EDI 装置
并工业化示范应用；发明亲水聚合物-纳米粒子化学键合法，成功制得耐污高渗
透杂化膜，解决了聚砜等疏水高分子成膜团聚难题；自 2010 年以来，开发了金
属-有机络合物辅助原位组装、亲水纳米材料接枝改性、纳米粒子两性功能化构
筑纳米通道等方法，成功制备系列高渗透高截留反渗透膜、高分离率混合基质纳
滤膜、超疏水油水分离膜、混合基质渗透汽化膜等新膜材料并持续推进产业化。
学术成果、学术任职及所获荣誉、奖项
成功设计、研制和建立中国首套工程化纳滤膜系统-山东长岛高硬度纳滤膜软化
工程（1997），系国际上首次成功建立、长期运行的直接膜软化超高硬度水系统，
基于 TFC 薄膜成功应用，2000 年长岛被列为国家级海水与苦咸水淡化示范园区；
联合设计和建立国内最早大型净水工程系统深圳奥林-景田-怡宝-杭州娃哈哈-农
夫山泉、国内首套半导体生产长期使用的国产化膜工程系统-浙大海纳单晶硅用
18MΩ•CM 超纯水制备系统（1995）等国家级产业化工程示范；成功设计、研制
了国内首套军用移动车载海水淡化装置以及首套新型舰船用海水淡化器（2000），
在南京战区实战演习中获国防部通令嘉奖，并承蒙国防部长迟浩田将军现场视察
表扬。参与编著《高分子膜材料》专著 1 部、制订水回用指南团体标准 1 个；获
得 28 件发明专利授权，获国家海洋创新成果奖、国家海洋局水处理中心科技创
新成果奖、浙江省自然科学优秀论文奖等，相关成果入编《中国海洋年鉴》等；
入选国家海洋局工程技术带头人、山东省“泰山学者”（首批蓝色产业计划-高从
堦院士团队领军人才），兼任国际水协会（IWA）非传统水资源利用工作组委员、
国家省部重大工程项目咨询专家、浙江省生态智库专家、浙江省生态环境厅/杭
州市生态环境局环境应急专家组专家、浙江省“五水共治”技术服务团特聘专家
等。
承担科研项目
主持国家省部重点重大项目等 30 余项，社会委托项目百余项，重大攻关计划规
划书、重大装备战略报告书、区域与行业产业规划和各类评价评估类报告书、预
研课题等百余项，联合建立政产学研科技和成果转化合作平台 10 余个，包括：
1. 国家科技部，国家重大平台项目，国家液体分离膜工程技术研究中心建设，
2000-2002，主持
2. 国家科技部，国家重点研发计划项目课题，混合基质膜的填料设计与传输通道
调控，2022-2025，主持
3. 国家科技部，国家科研院所技术开发研究专项，国产 EDI 装置及其产业化技
术研究与开发，1998-2002，主持
4. 国家科技部，国家重点科技攻关计划，反渗透复合膜组器技术产业化，1999-
2001，主要完成人
5. 美国化学会，American Chemical Society, USA，Distillation in Hollow Fibers，
2001-2002，主要完成人
6. 国家自然科学基金委，国家自然科学基金重点项目，面向分子筛分的新型多孔
骨架材料及复合膜应用基础研究，2018-2022，主持
7. 国家自然科学基金委，国家自然科学基金重点项目，多维度新型异相 Fenton
like 催化剂及催化膜材料的设计、合成，2013-2017，主持
8. 国家自然科学基金委，国家自然科学基金重大计划面上项目，用于中药保肝药
物筛选及肝毒性评价方法学研究，2003-2005，主要完成人
9. 国家粮食储备局，重大工程项目，大豆蛋白浓缩及低聚糖分离提取国产膜装备
系统，1997-1998，主持
10. 浙江省科技厅，省重点研发计划项目，污水与典型行业高浓度废水深度处理
及回用催化-生化-膜集成技术、装备研发，2021-2024，主持
授权发明专利
截至 2024 年 5 月，张国亮已获授权发明专利 110 余件，其中部分发明专利成果
已实施应用，并产生相应的经济效益。近期发明专利包括：
1. 一种聚多巴胺改性 MOF 衍生碳分子筛的制备方法，中国发明专利，专利号 ZL
201910567442.7，授权公告日 2021-07-27，排序第一
2. 铁掺杂 TiO2-SiO2 复合气凝胶及其制备方法与应用，中国发明专利，专利号 ZL
201910573425.4，授权公告日 2022-3-18，排序第一
3. 一 种 核 壳 型聚 电解 质 吸 附剂 及 其应用 ， 中 国发 明 专利， 专 利 号 ZL
202210025726.5，授权公告日 2023-09-29，排序第一
4. 催化湿式氧化-氨化处理硝铵废水的方法，中国发明专利，专利号 ZL
202210088168.7，授权公告日 2022-01-25，排序第一
5. 一种具有碳骨架的芳香抗菌微胶囊及其制备方法，中国发明专利，专利号
ZL201910608647.5，授权公告日 2022-01-14，排序第一
6. 多重响应性智能抗菌 MOF 复合水凝胶及其制备方法和用途，中国发明专利，
专利号 ZL 202211539465.5，授权公告日 2024-06-11，排序第一
7. 黑滑石/氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料及其制备方法，中国发明专利，专利号
ZL 202111400074.0，授权公告日 2023-07-14，排序第一
8. 一种无机填料与多巴胺复合的无机有机杂化膜及其制备方法和用途，中国发
明专利，专利号 ZL 201510147356.2，授权公告日 2017-07-25，排序第一
9. 一种氧化石墨烯/聚合物耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，中国发明专利，专利
号 ZL201710479200.3，授权公告日 2020-01-14，排序第一
10. 一种金属有机骨架改性纳滤/反渗透膜及其应用，中国发明专利，专利号 ZL
201710554727.8，授权公告日 2021-02-02，排序第一
学术论著
截至 2024 年 5 月，张国亮已在在 Nature Commun、Angew Chemie 等顶级学术期
刊公开发表 SCI/EI 论文 200 余篇，合作出版专著 6 部，代表性学术成果如下：
Nature Communications. 7, 11315(2016) Transformation of metal-organic
frameworks for molecular sieving membranes. DOI: 10.1038/ncomms11315（通
讯作者, Nature 系列刊物）
Nature Communications. 8, 406 (2017) Ultrathin metal-organic framework
membrane production by combination of sol-gel and vapor-deposition. DOI:
10.1038/s41467-017-00544-1 (通讯作者, Nature 系列刊物)
Angew. Chem. Int. Ed, 55, 955 (2016) Assembly of MOF Microcapsules with Size
Selective Permeability on Cell Walls. DOI: 10.1002/anie.201508795（通讯作者,
Featured as Hot Paper）
Adv. Funct. Matr., 1910257 (2020) Confined transformation of organometal
encapsulated MOFs into spinel CoFe2O4/C nanocubes for low temperature
catalytic oxidation. DOI: 10.1002/adfm.201910257（通讯作者, TOP Journal）
Adv. Funct. Matr., 2401248 (2024) Assembly of Amorphizing Porous Bimetallic
Metal-Organic Frameworks Spheres with Zn-O-Fe Cluster and Coordination
Deficiency via Ligand Competition for Efficient Electro-Fenton Catalysis. DOI:
10.1002/adfm.202401248（通讯作者, TOP Journal）
Small, 2002071（2020）Crystal facet induced single-atom Pd/CoxOy on tunable
metal-support interface for low temperature catalytic oxidation, DOI:
10.1002/smll.202002071（通讯作者, TOP Journal）
Small, 2004692 （ 2020 ） Bioinspired Assembly of Double Honeycomb-Like
Hierarchical Capsule Confined Encapsulation with Functional Micro/Nanocrystals,
DOI: 10.1002/smll. 2004692（通讯作者, TOP Journal）
AIChE J., 2344-2351 （ 2003 ） Distillation in Hollow Fibers, DOI:
10.1002/aic.690490910（第一作者, TOP Journal）7
Advances in CO2 Utilization: From Fundamentals to Applications. ISBN 978-981-
99-8821-1, Springer Nature, 2024
《面向二十一世纪环境工程专业硕士教育研究与探索》. ISBN978-7-302-
21439-7, 清华大学出版社, 2009
人物评价
“张国亮工作异常努力，经过大量艰苦工作，取得了卓有成效的科研成果。”“他
将中空膜材料改性用于精馏填料，与人工肾或血液氧合器一样，其效率和产能显
著优于常规石化装置，可将精馏能耗减少 10%。”“张国亮的新发现提供了巨大
的节能潜力。”（美国化工学会主席、美国工程院院士 E.L.Cussler 评）
“（张国亮）该工作系统描述了高硬度水质情况下纳滤的运行状态，分析了离
子选择性分离趋势及相应操作因素，并阐述朗格利尔指数和溶度积变化规律，探
讨了污垢形成原因、垢类型及参数有效控制，对设计高硬度水质条件下纳滤系统
有很好的参考价值。”（浙江省科学技术协会副主席、中国科学院院士沈之荃评）
“张国亮具有扎实的专业基础知识，长期从事膜分离与水处理学科的科研工作，
并作为访问学者得到国际知名教授指导，研发成果卓著。”（国家海洋局二所评）
“张国亮在高分子科学、化学工程与技术、环境科学与工程、废水处理系统及生
物质循环利用领域取得了系统性、创造性的成果，为化学工业的发展做出了重大
贡献。”（俄罗斯工程院院士大会评）
“张国亮等基于多价阳离子取代，实现一条将系列 MOF 膜和颗粒完全转化路线。
利用这样的策略，实现了分子筛的功能。该方法可更普遍用于合成多种 MOF 膜
与颗粒。重要的是，他们合成了常规方法无法合成的具有优异性能的 MOF 膜。”
（材料人、材料牛专业学术网站评）
“张国亮等首次采用酵母细胞壁吸引金属离子，将连续 MOF 层组装于细胞壁表
面形成 MOF 中空胶囊，能选择性截留尺寸较大有机小分子并释放尺寸较小分子，
且释放过程稳定。”“提出将自然界丰富生物质材料与不同 MOF 均一微孔结构
有机融合的新概念。”“该工作开启了 MOF 界面合成新领域，可以薄膜和海绵
材料结构用于分离、催化、吸附、药物递送、封装和传感器等。”（Nature 系列
Nature Reviews Materials 评）
人才培养
据 2024 年 5 月浙江工业大学官网数据，张国亮主讲本科生课程《海水淡化与水
综合利用》、《膜技术与分离工程》和研究生课程《污染控制技术前沿》、《高
等环境化学》、《高分子膜材料》、《海洋化学工艺学》、《膜与水科学技术》、
《环境传质反应过程》，参与《海洋科技及产业前沿》、《海洋生物化学》等教
学工作；负责完成浙江省高校“十三五”特色专业建设-海洋技术、全国工程硕
士教育研究课题-环境工程领域全日制专业硕士多层次学科平台特色培养模式构
建等国家省部重点教研课题；兼任浙江省高校本科教指委委员，获就业工作先进
个人等荣誉；培养博士、硕士生百余名，博士后 8 名、其中留学生 2 名。
联系方式
邮箱：guoliangz001@126.com
