获“山西省自然科学奖”二等奖一项，博士论文《系列含氮氧配体的功能配(聚)合物的水热合成、结构、性质和机理研究》被评为2004年“全国百篇优秀博士学位论文”，博士就读期间先后获“联想奖学金”、“中山大学化学院优秀论文奖学金”、“中山大学特别奖学金”“光华奖学金”和“南粤优秀研究生奖和曾宪梓奖学金”等奖励、获2007年度“中国化学会青年化学奖”。

2004年被评为山西省青年学术带头人，美国Cryst. Growth & Des.和荷兰Inorg. Chem. Commun.审稿人。2005年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2007年获 “山西省五一奖章”和“山西省333人才”，2008年获“中国化学会青年化学奖”并入选“山西省高等院校拔尖创新人才”。2009年获“国家杰出青年基金资助” 。2010年获国务院特殊津贴。2011年，作为团队带头人带领“分子磁性与磁性材料团队”入选教育部创新团队。2013年入选科技部中“国家中青年科技创新领军人才”，同时被评为“百千万人才工程”国家级人选。2014年入选中组部“万人计划”首批创新领军人才。

近年来，张献明教授主持国家自然科学基金、“新世纪优秀人才支持计划”、全国优秀博士学位论文作者专项基金、山西省基金和山西省回国留学人员基金等多项国家和省部级基金项目，发表研究论文五十多篇，部分论文发表在代表化学和材料类最高研究水平的《美国化学会志》、《德国应用化学》和《先进材料》等期刊，发表的论文已被他人引用七百多次。博士论文被评为2004年 “全国优秀博士学位论文”，同年被评为山西省青年学术带头人，2005年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2007年获 “山西省五一奖章”、“山西省高等院校科技创新标兵”、“山西省333人才”和“第四届科协先进科技工作者”等荣誉称号。主持的项目《配位化合物的水热合成中的原位配体反应》获2007年度“山西省科学技术奖”自然科学类一等奖，该项目也是我省2007年度自然科学类的唯一一等奖。作为主要完成人之一，项目《配合物控制合成与晶体工程方法基础研究》获2007年度“国家自然科学奖”二等奖。

研究兴趣涉及有机-无机杂化材料、杂多酸簇、功能配合物和配体反应等，发表SCI收录论文三十多篇，部分论文发表在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Chem. Eur. J., Chem. Commun，Inorg.Chem..等著名的化学期刊上，发表的论文已经被他人引用二百多篇次。主要贡献是第一次用单晶结构证明了四分之一世纪以来争论不休的Gillard机理，相关论文发表于德国的《应用化学》，被Burgess写入专著Comprehensive Coordination Chemistry II 和Adv. Inorg.Chem.，还被《化学研究评述》的编委Karlin等62篇他论文在《美国科学院院报》和《化学评论》等著名期刊引用。发展了有机膦酸酯的原位反应直接合成金属膦酸盐单晶的路线，解决了过渡金属膦酸盐于难得到单晶的困难；应邀为《配位化学评论》就水热的原位配体反应撰稿。首次制备了由二维的网经五重平行穿插而成的三维的微孔的混合价铜化合物，作为《欧洲无机化学》的封面论文所发表。审稿人评价为：该化合物兼顾了结构的美观性和材料的功能性，同时，几乎所有文献报道的二维网平行穿插形成的结构花纹都是二维的整体，该化合物填补了相关文献领域的空白。第一次合成了十二连接的具有面心立方拓朴结构的金属-有机框架，已被《美国化学会志》收录。

2018年11月14日，山西师范大学召开干部教师大会，宣布省委省政府任免决定：张献明同志担任山西师范大学党委常委、副校长。