基本信息
姓名：张凯
系所：热科学与能源工程系
职称：副教授
办公地点：科技楼913A
邮箱：kzhang821@ustb.edu.cn
教育及工作经历
2025.10-至今，北京科技大学，副教授
2019.2-2025.9，南京航空航天大学，副研究员
2017.9-2019.1，中国科学院电工研究所，助理研究员
2013.1-2017.8，国家纳米科学中心，助理研究员
2006.9-2012.9，西安交通大学，博士
2002.9-2006.7，西安交通大学，学士
2019.2-2025.9，南京航空航天大学，副研究员
2017.9-2019.1，中国科学院电工研究所，助理研究员
2013.1-2017.8，国家纳米科学中心，助理研究员
2006.9-2012.9，西安交通大学，博士
2002.9-2006.7，西安交通大学，学士
研究领域
1.可再生能源驱动水分解制氢
2.二氧化碳转化高热值碳氢燃料
3.太阳能全光谱光伏光热综合利用
2.二氧化碳转化高热值碳氢燃料
3.太阳能全光谱光伏光热综合利用
研究生培养
每年招收硕士研究生.
欢迎有志于从事太阳能综合高效利用、可再生能源制氢、二氧化碳转化利用等领域的同学申报，课题组与西安交通大学、南京航空航天大学相关团队保持长期紧密合作关系，提供自由开放的科研氛围，欢迎你的加入!
欢迎有志于从事太阳能综合高效利用、可再生能源制氢、二氧化碳转化利用等领域的同学申报，课题组与西安交通大学、南京航空航天大学相关团队保持长期紧密合作关系，提供自由开放的科研氛围，欢迎你的加入!
代表性论文及著作
代表性论文：
1. Zhang, Kai*; Zhang, Xingjian; Sun, Chen; Gao, Lei; Huang, Zhiyi; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Hu, Yueru; Cui, Xiaokun. Decoration of cyanamide groups to tune the surface electronic structures of semiconductor photocatalysts for efficient solar driven CO2 reduction. Chem. Eng. J., 2024, 481, 148495.
2. Zhang, Kai; Xu, Cuiping; Zhang, Xingjian; Huang, Zhiyi; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Cui, Xiaokun; Hu, Yueru; Xuan, Yimin*. Structural Heredity in Catalysis: CO2 Self-Selective CeO2 Nanocrystals for Efficient Photothermal CO2 Hydrogenation to Methane. Small, 2023, 2308823.
3. Zhang, Kai; Sun, Chen; Chen, Tao; Niu, Fujun; Huang, Zhiyi, Gao, Qi; Xu, Cuiping; Zhang, Xingjian; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Gao, Lei; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin*. Single transition metal atom centered clusters activating semiconductor surface lattice atoms for efficient solar fuel production. J. Mater. Chem. A, 2023, 11, 7746.
4. Zhang, Kai; Gao, Qi; Xu, Cuiping; Zhao, Dawei; Zhu, Qibin; Zhu, Zhonghui; Wang, Jin; Liu, Cong; Yu, Haitao; Sun, Chen; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin*. Current dilemma in photocatalytic CO2 reduction: real solar fuel production or false positive outcomings? Carbon Neutrality, 2023, 1, 10.
5. Zhang, Kai; Chen, Tao; Abbas, Yasir; Jan, Saad Ullah; Zhou, Zhaohui; Chu, Shengqi; Xie, Guancai; Ullah, Sana; Akram, Muhammad Zain; Zhang, Jing*; Xuan, Yimin*; Gong, Jian Ru*. Atomic arrangement matters: band-gap variation in composition-tunable (Ga1–xZnx)(N1–xOx) nanowires, Matter, 2021, 4(3): 1054.
6. Zhang, Kai*; Abbas, Yasir; Jan, Saad Ullah; Gao, Lei*; Ma, Yuan; Mi, Zhishan; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin; Gong, Jian Ru. Selective Growth of Stacking Fault Free <100> Nanowires on a Polycrystalline Substrate for Energy Conversion Application, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(15): 17676.
7. Zhang, Kai; Dong, Tianjiao; Xie, Guancai; Guan, Liming; Guo, Beidou; Xiang, Qin; Dai, Yawen; Tian, Liangqiu; Batool, Aisha; Jan, Saad Ullah; Boddula, Rajender; Thebo, Akbar Ali; Gong, Jian Ru*. Sacrificial Interlayer for Promoting Charge Transport in Hematite Photoanode., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9(49): 42723.
8. Zhang, Kai; Dai, Yawen; Zhou, Zhaohui; Jan, Saad Ullah; Guo, Liejin; Gong, Jian Ru*. Polarization-induced saw-tooth-like potential distribution in zincblende-wurtzite superlattice for efficient charge separation, Nano Energy, 2017, 41: 101.
9. Zhang, Kai; Liu, Qian; Wang, Hui; Zhang, Rubo; Wu, Chunhui; Gong, Jian Ru*. TiO2 Single Crystal with Four-Truncated-Bipyramid Morphology as an Efficient Photocatalyst for Hydrogen Production, Small, 2013, 9(14): 2452.
10. Zhang, Kai; Guo, Liejin*. Metal sulphide semiconductors for photocatalytic hydrogen production. Catal. Sci. Tecnnol., 2013, 3, 1672.
著作教材：
1. 宣益民, 李强, 刘向雷, 张凯, 杨理理. 热能储存与转化利用. 储能科学与工程新兴领域十四五高等教育教材. 北京. 高等教育出版社. 2025.10.
1. Zhang, Kai*; Zhang, Xingjian; Sun, Chen; Gao, Lei; Huang, Zhiyi; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Hu, Yueru; Cui, Xiaokun. Decoration of cyanamide groups to tune the surface electronic structures of semiconductor photocatalysts for efficient solar driven CO2 reduction. Chem. Eng. J., 2024, 481, 148495.
2. Zhang, Kai; Xu, Cuiping; Zhang, Xingjian; Huang, Zhiyi; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Cui, Xiaokun; Hu, Yueru; Xuan, Yimin*. Structural Heredity in Catalysis: CO2 Self-Selective CeO2 Nanocrystals for Efficient Photothermal CO2 Hydrogenation to Methane. Small, 2023, 2308823.
3. Zhang, Kai; Sun, Chen; Chen, Tao; Niu, Fujun; Huang, Zhiyi, Gao, Qi; Xu, Cuiping; Zhang, Xingjian; Pian, Qixiang; Che, Kunhong; Gao, Lei; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin*. Single transition metal atom centered clusters activating semiconductor surface lattice atoms for efficient solar fuel production. J. Mater. Chem. A, 2023, 11, 7746.
4. Zhang, Kai; Gao, Qi; Xu, Cuiping; Zhao, Dawei; Zhu, Qibin; Zhu, Zhonghui; Wang, Jin; Liu, Cong; Yu, Haitao; Sun, Chen; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin*. Current dilemma in photocatalytic CO2 reduction: real solar fuel production or false positive outcomings? Carbon Neutrality, 2023, 1, 10.
5. Zhang, Kai; Chen, Tao; Abbas, Yasir; Jan, Saad Ullah; Zhou, Zhaohui; Chu, Shengqi; Xie, Guancai; Ullah, Sana; Akram, Muhammad Zain; Zhang, Jing*; Xuan, Yimin*; Gong, Jian Ru*. Atomic arrangement matters: band-gap variation in composition-tunable (Ga1–xZnx)(N1–xOx) nanowires, Matter, 2021, 4(3): 1054.
6. Zhang, Kai*; Abbas, Yasir; Jan, Saad Ullah; Gao, Lei*; Ma, Yuan; Mi, Zhishan; Liu, Xianglei; Xuan, Yimin; Gong, Jian Ru. Selective Growth of Stacking Fault Free <100> Nanowires on a Polycrystalline Substrate for Energy Conversion Application, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12(15): 17676.
7. Zhang, Kai; Dong, Tianjiao; Xie, Guancai; Guan, Liming; Guo, Beidou; Xiang, Qin; Dai, Yawen; Tian, Liangqiu; Batool, Aisha; Jan, Saad Ullah; Boddula, Rajender; Thebo, Akbar Ali; Gong, Jian Ru*. Sacrificial Interlayer for Promoting Charge Transport in Hematite Photoanode., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9(49): 42723.
8. Zhang, Kai; Dai, Yawen; Zhou, Zhaohui; Jan, Saad Ullah; Guo, Liejin; Gong, Jian Ru*. Polarization-induced saw-tooth-like potential distribution in zincblende-wurtzite superlattice for efficient charge separation, Nano Energy, 2017, 41: 101.
9. Zhang, Kai; Liu, Qian; Wang, Hui; Zhang, Rubo; Wu, Chunhui; Gong, Jian Ru*. TiO2 Single Crystal with Four-Truncated-Bipyramid Morphology as an Efficient Photocatalyst for Hydrogen Production, Small, 2013, 9(14): 2452.
10. Zhang, Kai; Guo, Liejin*. Metal sulphide semiconductors for photocatalytic hydrogen production. Catal. Sci. Tecnnol., 2013, 3, 1672.
著作教材：
1. 宣益民, 李强, 刘向雷, 张凯, 杨理理. 热能储存与转化利用. 储能科学与工程新兴领域十四五高等教育教材. 北京. 高等教育出版社. 2025.10.
专利
1. 张凯, 车坤鸿. 一种适用于槽式聚光器的分频匀光系统及设计方法. 专利号: 202410660192.2
2. 张凯, 黄之益. 一种低镜面数环形菲涅尔高匀光性系统. 专利号: 202211616972.4
3. 张凯, 许翠萍. 一种光热复合催化多功能反应系统及其运行方法和应用. 专利号: 202210490964.3
4. 许翠萍, 张凯, 宣益民. 纳米材料水热合成系统及其应用和纳米材料的制备方法. 专利号: 202210717348.7
2. 张凯, 黄之益. 一种低镜面数环形菲涅尔高匀光性系统. 专利号: 202211616972.4
3. 张凯, 许翠萍. 一种光热复合催化多功能反应系统及其运行方法和应用. 专利号: 202210490964.3
4. 许翠萍, 张凯, 宣益民. 纳米材料水热合成系统及其应用和纳米材料的制备方法. 专利号: 202210717348.7
获奖
荣誉获奖：
1. “双创博士” ，江苏省委组织部、省人才工作领导小组等，2020年
2. “能动之星”, 南京航空航天大学能源与动力学院，2020年
学生培养：
2021年 南京航空航天大学本科生优秀毕业设计（论文）二等奖（指导教师）
2023年 中国工程热物理学会王补宣-过增元青年优秀论文二等奖（指导教师）
2023年 第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖（指导教师）
2024年 第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖（指导教师）
2025年 第十八届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛一等奖（指导教师）
1. “双创博士” ，江苏省委组织部、省人才工作领导小组等，2020年
2. “能动之星”, 南京航空航天大学能源与动力学院，2020年
学生培养：
2021年 南京航空航天大学本科生优秀毕业设计（论文）二等奖（指导教师）
2023年 中国工程热物理学会王补宣-过增元青年优秀论文二等奖（指导教师）
2023年 第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖（指导教师）
2024年 第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛二等奖（指导教师）
2025年 第十八届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛一等奖（指导教师）
代表性科研项目
1. 国家自然科学基金面上项目，太阳能光热耦合CO2转化能量物质耦合传输转化协同匹配方法研究，2023-2026，项目负责人
2. 国家重点研发计划工程科学与综合交叉专项，聚光太阳能全光谱驱动CO2制备含碳燃料理论与方法，2024-2029，子课题负责人
3. 国家重点研发计划工程科学与综合交叉专项, 可再生能源与化石能源互补的耦合转化理论与方法, 2021-2026, 子课题负责人
4. 国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项, 可再生电力/热力驱动型制冷储冷一体化技术的协同开发，2021-2024, 研究任务负责人
5. 国家自然科学基金基础科学中心项目，能源有序转化，2019-2023，参与
6. 国家自然科学基金青年项目，II-VI族硫化物堆垛层错结构的可控制备及电荷分离特性，2014-2016，项目负责人
2. 国家重点研发计划工程科学与综合交叉专项，聚光太阳能全光谱驱动CO2制备含碳燃料理论与方法，2024-2029，子课题负责人
3. 国家重点研发计划工程科学与综合交叉专项, 可再生能源与化石能源互补的耦合转化理论与方法, 2021-2026, 子课题负责人
4. 国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项, 可再生电力/热力驱动型制冷储冷一体化技术的协同开发，2021-2024, 研究任务负责人
5. 国家自然科学基金基础科学中心项目，能源有序转化，2019-2023，参与
6. 国家自然科学基金青年项目，II-VI族硫化物堆垛层错结构的可控制备及电荷分离特性，2014-2016，项目负责人