一、个人简介

张学民，工学博士，教授、博士生导师，新能源科学与工程系副主任，甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室副主任，国家自然科学基金委同行评议专家，教育部学位中心学位论文通讯评议专家，甘肃省杰出青年基金获得者，兰州理工大学“红柳优青”入选者，甘肃省“三区”科技人才，甘肃省首批省级科技特派员，甘肃省科技专家库专家，甘肃省优秀硕士学位论文指导教师，兰州市青年科技创新人才。荣获兰州理工大学“教学优秀奖”、兰州理工大学“三育人奖”等荣誉称号。现为中国工程热物理学会会员、中国可再生能源学会会员，担任《Energy》、《Renewable Energy》、《Fuel》、《Chemical Engineering Journal》、《工程热物理学报》、《天然气工业》等国内外学术期刊审稿人。

主要从事可再生能源利用技术、多孔介质内传热传质等方面的研究工作，主持国家自然科学基金项目、甘肃省杰出青年基金、甘肃省重点研发计划、甘肃省高校教师创新基金项目、甘肃省高等学校创新能力提升项目、甘肃省工业绿色低碳转型升级研究项目、兰州市青年科技人才创新项目、中国科学院重点实验室开放基金项目、广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室开放基金项目、兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划、企业委托及技术开发类项目等20余项，参与完成国家级、省部级及其他技术开发类项目10余项。发表学术论文60余篇，其中SCI检索论文40余篇，授权发明专利10余项。

二、主要研究方向

主要研究方向与研究领域包括：（1）天然气水合物安全高效开发理论与技术； （2）二氧化碳捕集封存与资源化利用技术理论及应用；（3）气体水合物衍生技术及应用；（4）生物质高效转化与功能化利用；（5）新能源设备再生资源回收利用新技术；（6）能源系统智慧管理及储能技术。

三、主持的科研项目

[1]国家自然科学基金项目，冰点以下多孔介质中CO2-CH4水合物的相平衡及置换特性研究（51906093），主持、结题，2020.1-2022.12

[2]甘肃省杰出青年基金项目，气体水合物法生物天然气高效净化分离机理及性能研究（22JR5RA222）主持、在研，2022.9-2025.12

[3]甘肃省重点研发计划项目，工业过程尾气中CO2水合物法高效捕集与分离关键技术研究与应用（23YFFA0061），主持、在研，2023.9-2025.12

[4]甘肃省高校教师创新基金项目，水合物法CO2快速捕集与分离机制及其强化机理研究（2023A-030），主持、在研，2023.1-2024.12

[5]广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室开放基金项目，冰点以下多孔介质中CO2-CH4水合物置换的动力学机制及其强化机理研究（E239kf1201），主持、结题，2022.1-2023.12；

[6]甘肃省高等学校创新能力提升项目，多孔介质中CO2-CH4水合物的置换特性及其动力学研究（2019A-019），主持、结题，2019.1-2020.12

[7]甘肃省工业绿色低碳转型升级研究项目，气体水合物法生物天然气高效净化提纯关键技术研究（GGLD-2019-058），主持、结题，2019.1-2020.6

[8]中国科学院天然气水合物重点实验室开放基金项目，冰点以下多孔介质中天然气水合物形成过程及机理研究（Y907ke1001），主持、结题，2019.4-2021.3

[9]甘肃省自然科学基金项目，气体水合物法净化和分离生物天然气的理论和实验研究（1606RJZA082），主持、结题，2016.9-2018.8

[10]中国科学院天然气水合物重点实验室开放基金项目，冰点以下多孔介质中CO2-CH4水合物的置换特性实验研究（Y607kh1001），主持、结题，2017.4-2019.3

[11]兰州理工大学博士启动基金项，“气体水合物应用技术基础研究”（09061602)，主持、结题，2016.1-2020.12

[12]兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划项目，“非常规天然气高效开发利用技术研究”（Q2018)，主持、结题，2019.1-2021.12

[13]中国科学院天然气水合物重点实验室开放基金项目，冰点以下沉积物中天然气水合物生成的动力学机制研究（E029kf1501），主持、结题，2020.1-2021.12

[14]国家自然科学基金项目，温度梯度对不同颗粒级配砂土中甲烷水合物分布的控制作用研究（41661103），主要参与人，2017.1-2020.12

[15]兰州市青年科技人才创新项目，水合物法CO2快速捕集与分离关键技术研究及应用（2024-QN-98），主持、在研，2024.12-2026.12

[16]技术开发及企业委托项目，可再生能源驱动的智慧农业与养殖系统关键技术研发，主持、在研，2023.10-2025.12

[17]技术开发及企业委托项目，海域二氧化碳地质封存过程关键技术研发，主持、在研，2023.10-2025.9

四、代表性学术论文（近五年）

[1]Zhang X, Liu Q, He J, et al. Research progress of incremental synthesis and enhancement mechanism of natural gas hydrates: A review[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2024, 202: 114695.（SCI，中科院一区，Top期刊，IF=16.3）

[2]Zhang X, Zhang S, Liu Q, et al. Experimental study of gas recovery behaviors from methane hydrate-bearing sediments by CO2replacement below freezing point[J]. Energy, 2024, 288: 129836. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=9.0）

[3]Zhang X, Zhang S, Yuan Q, et al. Gas production from hydrates by CH4-CO2replacement: Effect of N2and intermittent heating[J]. Energy, 2024, 288: 129965. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=9.0）

[4]Zhang X, Li P, Shan T, et al. Experimental study on the influence of particle size and grain grading on the CO2hydrate formation and storage process in porous media[J]. Energy, 2024, 305: 132328. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=9.0）

[5]Zhang X, He J, Shan T, et al. A comprehensive review on the characteristics and kinetics of freshwater separation by hydrate-based method: Current progress, challenges and perspectives[J]. Desalination, 2024, 575: 117279. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=9.9）

[6]Zhang X, He J, Sun H, et al. Experimental study of the selective formation of CH4/CO2mixture gas hydrate: Implications for bio-natural gas purification and separation[J]. Separation and Purification Technology, 2025, 368: 132964.(SCI，中科院一区，Top期刊，IF=8.6)

[7]Zhang X, Shan T,SongH, et al. Molecular dynamics study of the micro-mechanism of CO2hydrate formation in the confined space of porous media[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2025, 244: 126940.(SCI，中科院二区，Top期刊，IF=5.2)

[8]Zhang X, Li P, Song H, et al. Experimental study on the formation and storage characteristics of CO2hydrate under condition of grain gradating: Influence of different particle sizes and ratios[J]. Geoenergy Science and Engineering, 2025: 213794.(SCI，中科院二区，IF=5.168)

[9]Zhang X, He J, Sun H, et al. Experimental study on the effect of THF/DTAC and adsorption coupling on the separation and carbon capture process of CH4/CO2gas mixture by hydrate-based method[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2024: 114832.（SCI，中科院二区，Top期刊，IF=7.4）

[10]Zhang X, Shan T, Yang H, et al. Molecular insight into the decomposition mechanism and stability of CO2hydrate in the symmetric non-flat double-plate porous media system[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2024, 227: 125573. （SCI，中科院二区，Top期刊，IF=5.2）

[11]Zhang X, Yang H, Shan T, et al. Decomposition behaviors of CO2hydrate sandwiched in double-symmetrical flat system: A molecular dynamics simulation study[J]. Geoenergy Science and Engineering, 2024, 234: 212639. (SCI，中科院二区，Top期刊，IF=5.168)

[12]Zhang X, Huang T, Shan T, et al. Molecular dynamics study of the influence of water molecular phase state on the replacement of CO2-CH4hydrate in porous media[J]. Journal of Molecular Liquids, 2023, 391: 123401. （SCI，中科院二区，Top期刊，IF=6.0）

[13]Zhang X, Yin S, He J, et al. Experimental study on the influence of the temperature and gas–liquid ratio on hydrate-based CO2separation from the CH4-CO2gas mixture under static conditions[J]. Energy & Fuels, 2023, 38(1): 450-461. (SCI，中科院三区，IF=5.3)

[14]Zhang X, Yang H, Huang T, et al. Research progress of molecular dynamics simulation on the formation-decomposition mechanism and stability of CO2hydrate in porous media: A review[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2022, 167: 112820. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=16.799）

[15]Zhang X, Zhang M, Li P, et al. Cooperative effect of surfactant and porous media on CO2hydrate formation and capacity of gas storage[J]. Fuel, 2022, 329: 125494. （SCI，中科院一区，Top期刊，IF=8.035）

[16]Zhang X, Wang J, Yang H, et al. Formation and storage characteristics of CO2hydrate in porous media: Effect of liquefaction amount on the formation rate, accumulation amount[J]. Applied Thermal Engineering, 2022, 214: 118747. （SCI，中科院二区，Top期刊，IF=6.465）

[17]Zhang X, Zhang S, Yin S, et al. Research progress of the kinetics on natural gas hydrate replacement by CO2-containing mixed gas: A review[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering,2022, 108: 104837. （SCI，中科院二区，Top期刊，IF=5.285）

[18]Zhang X, Zhang M, Yang H, et al. Experimental study on the formation characteristics of CO2hydrate in porous media below the freezing point: Influence of particle size and temperature on the formation process and storage capacity[J]. Energy Science & Engineering, 2022, 10(4): 1164-1176. （SCI，T1期刊，IF=4.035）

[19]Zhang X, Li Y, Zhang S, et al. Experimental study on the effect of decomposition induction on the replacement process of CO2-CH4hydrate in hydrate-bearing sediments below the freezing point[J].Fluid Phase Equilibria, 2022, 562: 113562.（SCI，中科院三区，IF= 2.745）

[20]Zhang X, Li J, Wu Q, et al.Influence of pressure on the formation process of CH4hydrate in porous media below the freezing point[J]. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2021, 40: 13601. （SCI，中科院四区，IF=2.824）

[21]Zhang X, Li J, Wang J, et al. Experimental study on formation characteristics of carbon dioxide hydrate in frozen porous media[J]. International Journal of Green Energy, 2021, 18(7): 687-696.（SCI，T1期刊，IF=2.459）

[22]Zhang X, Li J, Wu Q, et al. Effect of Initial Pressure on the Formation of Carbon Dioxide Hydrate in Frozen Quartz Sand[J]. Energy & Fuels, 2019, 33(11): 11346-11352. （SCI，中科院三区，IF=3.421）

五、授权专利

[1]张学民，尹绍奇，单涛，等.一种循环式生物天然气脱碳系统及方法[P].中国专利:ZL202310798934.3

[2]张学民，黄婷婷，单涛，等.促进气体水合物快速生成的方法、气体水合物及应用[P].中国专利:ZL202310865043.5

[3]张学民，张山岭，尹绍奇，等.一种快速拆装式的气体水合反应釜[P].中国专利:ZL202310420952.8

[4]张学民，李银辉，杨惠结，等.一种水合物法回收和储存烟气中CO2的系统[P].中国专利:ZL202022763050.9

[5]张学民，李银辉，张梦军，等.一种生物天然气存储系统及存储方法[P].中国专利:ZL202020051960.1

[6]张学民，李金平，王英梅，等.一种生物天然气高效净化系统[P].中国专利:ZL 201920276807.6

[7]张学民，张梦军，李银辉，等.一种二氧化碳地层封存系统[P].中国专利:ZL202020387776.4

[8]张学民，李金平，王英梅，等.一种气体水合物法海水淡化系统[P].中国专利:ZL 201820702587.4

六、教学及获奖情况

[1]省级一流本科课程：热工基础（线上线下混合式课程），骨干成员，甘肃省教育厅，2022.6

[2]兰州理工大学数智化课程：光伏科学与工程，课程负责人，兰州理工大学，2025.1

[3]兰州理工大学混合式课程：热工基础（线上线下课程），课程负责人，兰州理工大学，2021.12

[4]教育部产学合作协同育人项目，面向新工科的大学生创新创业教育改革与实践，2019.10- 2021.9，主持，结题.

[5]兰州理工大学教学优秀奖：2019年兰州理工大学“教学优秀奖”，2020.1

[6]甘肃省高等教育教学成果培育项目：课赛融合大学生创新能力的混合式培养模式及实践，主要参与人，2022.5

[7]甘肃省高等学校创新创业教育教学改革项目，基于新能源利用技术系列课程的大学生创新能力持续培养模式研究，主要参与人，2018.01-2019.12

七、创新创业指导

[1]全国大学生数字媒体科技作品及创意竞赛一等奖，指导教师，2024.11

[2]第十届全国大学生能源经济创意大赛三等奖，2024.9

[3]第四节甘肃省大学生光电设计竞赛暨全国大学生光电设计竞赛甘肃赛区一等奖，2024.8

[4]第四届甘肃省大学生智能农业装备创新大赛三等奖，2024.6

[5]第十八届iCAN大学生创新创业大赛西北赛区三等奖，2024.10

[6]第一届甘肃省大学生技能减排社会实践与科技竞赛三等奖，2023.9

[7]国家级大学生创新创业训练计划项目，国家级立项（DC2019104），指导教师，2019.12

[8]国家级大学生创新创业训练计划项目，国家级立项（DC2019109），指导教师，2019.12

[9]第一届甘肃省大学生技能减排社会实践与科技竞赛，省级三等奖，指导教师，2023.9

[10]第三届中国可再生能源学会大学生优秀科技作品竞赛，校级二等奖，指导教师，2020.10

[11]第十五届全国大学生技能减排社会实践与科技竞赛，校级二等奖，指导教师，2023.6

[12]第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛，省级铜奖，指导教师，2019.7

[13]第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛，校级金奖，指导教师，2019.5