1952年全国高等学校进行院系调整，张青莲任教育部课程改革委员会化学组副组长。在北京大学化学系试点设立无机化学教研室时，他任教研室主任，讲授无机化学课，组织了苏联湼克拉索夫所著《普通化学教程》一书的翻译和出版。1955年他又协助教育部组织并与戴安邦、严志弦、尹敬执合写了《无机化学教程》（高等教育出版社，1958年出版）。这一部书是我国化学家自编的一本基础无机化学教材，该书取材新颖、内容翔实，凝集了几位编者多年从事无机化学教学、科研工作的宝贵经验，不仅为各高等学校所普遍采用，对于青年教师的培养也起过重要的作用。张青莲为培育无机化学人才，兢兢业业数十年辛勤耕耘在大学化学教育的岗位上。他多年讲授大学一年级的无机化学和普通化学课程，讲课重点突出，富有启发性，并重视课堂演示实验。他精湛的讲解和娴熟的实验技巧，曾激发了许多学生献身化学的兴趣。
1954年他主持了苏联专家为全国各高校无机化学教师的培养工作。后来又在北京大学陆续开设了稀有元素、无机合成和同位素化学等课程。1955年以后，培养了许多无机化学方面的研究生与进修教师，担任过教育部化学教材编审委员会副主任等职务。他还撰写过有如“无机化学五十年来的进展”、“同位素与原子量”等综述文章，其精辟的观点和评论，使无机化学读者获益不小。
1978年张青莲担任《无机化学丛书》主编。该丛书分18卷，前10卷分论各族元素，后8卷属专题分支领域。他和张志尧、唐任寰联合撰写其中的《锕系后元素》。全书于1993年初写齐，历时十余年。20世纪80年代后期，张青莲虽已属耄耋之年，仍然为了丛书的完成不遗余力，为我国无机化学界做了一件十分有益的基础工作。
热心参加社会活动
1950年张青莲任全国科联宣传委员会委员，次年参加中国人民第一届赴朝慰问团。回国后在全国各地进行宣传汇报，历时5个月之久。他在这一伟大的政治运动中思想上受到深刻的锻炼。
1951年中国化学会恢复活动，他任常务理事，次年被选为《化学学报》主编（1952-1956年），建立了严格的审稿制度，经常亲自审阅和校对稿件，保证了刊物的出版水平。自《中国科学》和《科学通报》创刊起，他长期担任编委。还曾任出版总署化学组审查委员，文教委员会物理化学组名词审查委员，现任全国自然科学名词审定委员会委员。1980年当选为中国科学技术协会第二届全国委员会委员。
1950年中国科学院成立，次年被聘为物理化学组专门委员。1954年科学院成立学术秘书处，邀请张青莲担任学术秘书两年，参加组建数理化学部的工作。次年当选为数理化学部委员。在学部成立大会上，张青莲等受到周总理的接见，备受鼓舞。1955年参加筹建北京中国科学院化学研究所的工作，后兼任该所研究员及学术委员。1956年参加全国科学技术发展规划会议。1981年改任科学院化学学部委员兼常委、学部副主任，参加学部有关国家重大科技问题的咨询工作。
1956年张青莲在原子能和平利用的宣传活动中，被评为积极分子。1959年，他应邀在中苏友协举办的俄罗斯化学家门捷列夫诞辰125周年纪念会上做报告。1960年参加广州科技工作会议。1972年参加珠穆朗玛峰地区综合科学考察会议（兰州），提出峰顶区雪水中氢氧同位素分布的报告。1975年参加第一届全国同位素地质学会议（贵阳），提出天然水中氢氧同位素分布及分析的报告。
张青莲积极推动我国质谱学的科研及应用工作，在1980年中国质谱学会成立时，当选为理事长（1980-1984年），后任名誉理事长。同年任国家科委稳定同位素专业分组组长，负责召集全国性会议，交流经验和信息并协调氢元素稳定同位素的生产任务。
张青莲对中学教育也十分关心，他认为这是大学教育的基础。曾多次与中学教师座谈，为他们做报告，并审改中学化学教材。为了推动我国教学和科研的进展，还为《中国教育报》撰写了题为“我国高等教育当前存在的问题”（1984年6月2日）章文。
对国防现代化作出贡献
掌握重水和锂同位素的生产技术是我国独立自主地发展核工业的基础。张青莲受化工部委托，从1957年起多次赴有关单位主持或主讲重水生产方法的报告。在1960年讨论重水研制方案的会议上，他做了“重水的物理化学性质”报告。尔后参加现场会议，并提供工段分析用的落滴法。1963年他设计了用浮沉子检测成品的部颁标准方法，并提供了一种Y5标准样品，后来发展为一系列标准样品，改用质谱测定法。在我国采用双温交换法后，他组织翻译出版了美国萨凡那和达那重水工厂双温交换法的工作手册，为中型重水工厂提供了重要的参考资料。测定了双温法工艺条件下氘在两相中的总分配常数，并提供了电解工段的电解分离系数的精密数据。为表彰张青莲对重水生产的功绩，化工部于1990年授予他全国国防化工先进工作者称号。
20世纪60年代初，因苏联撤走专家和不再提供技术资料，锂同位素分离工厂一度陷于瘫痪。张青莲应邀到了工厂，在了解该厂情况以后，提出了可行的措施，担任了工厂技术顾问。参加了锂同位素的研制任务，提供了工段分析中锂同位素丰度的晶体浮定快速分析方法。当他1965年冬参加氘化锂-6成品鉴定会时，看到微带蓝彩的无色透明立方晶体，心中泛起了无比的喜悦。不久我国氢弹爆炸试验成功，仅距原子弹两年零八个月时间，世界为之惊讶。在张青莲的教育和影响下，他的长子毅然任该厂工程师，鞠躬尽瘁，忠于职守。为表彰张青莲的突出成就，中国核学会于1990年授予他荣誉理事称号。在他身上，人们看到了基础研究对提高新技术的作用，也看到了一位科学家的聪明才智和祖国人民的需要密切结合时所发挥的重要作用。
致力于国际学术交流
1957年张青莲赴莫斯科参加全苏同位素应用会议，提出“精密落滴法分析重水”的报告；1959年赴东德莱比锡参加同位素应用会议，作了“各种密度法分析重水”的报告，因而被编入1969年《原子科学名人录》。
1979年作为中国化学会5人代表团的成员，张青莲赴赫尔辛基参加第二十七届国际纯粹与应用化学联合会学术大会，成功地维护了中国化学会在该国际组织中的代表权。在会上做了题为“氢氧同位素丰度测定”的报告。1983年第三十二届国际纯粹与应用化学联合会代表大会在哥本哈根举行，他以国家代表的资格参加原子量与同位素丰度委员会，在会议上以渊博的知识和精辟的见解赢得好评，被选为衔称委员（Titular member，1983-1989年），他是我国第一个获得此荣誉的化学家。这一学术活动引起了他对原子量质谱测定的兴趣，发展成为他晚期的研究领域。
1981年张青莲赴美国参加高尔登同位素学术讨论会，提出了两篇同位素丰度的墙报；同年又赴剑桥参加英国质谱学会第十届年会，提出了硼同位素质谱分析的墙报。1983年赴法国萨克莱原子核研究中心讲学。1984年任北京中日双边质谱学术会议的中方主持人，1987年起任北京国际仪器分析学术报告会顾问。张青莲还曾任法国《无机化学评论》的编辑，现任美国《质谱评论》的顾问编辑，并撰写了有关我国有机质谱学的新进展的论文。
丰硕的科研成果
科学研究是人类文明积累的基础，这是张青莲的信条，也构成了他的人生价值观。从1935年至今，他一直在进行着重水和稳定同位素的研究，涉及氢、氧、碳、氮、锂、硼、硫、铟、锑、铈、铕、铱等十几种元素的同位素。50余年来，在同位素化合物的物理、化学性质，同位素的动力学效应及同位素分离原理和方法、同位素标准样品的研制、同位素天然丰度及原子量测定等方面，进行了系统深入的研究，硕果累累，发表有关论文百余篇。1985年他曾以题为“从事同位素化学研究工作五十年”的文章，对自己半个世纪以来的科研成就进行了总结。
重水25℃密度值，不但是重水品位的检测标准（见美国ASTM），且为国际学者试图精测的竞争对象。为此须先用质谱法精密测定氢同位素和微浓氧同位素的丰度，难度较大。张青莲和助手以精湛的实验设计，测得精确值达7位有效数字，为国际1975～1985年间三项最佳测定之一。
1991年张青莲用同位素质谱法测得铟元素的精确原子量114.818±0.003为国际原子量表增加了一个新数字，这是国际上第一次采用中国测定的原子量数据作为标准数据。人们认为这不仅说明中国人的科学水平有国际竞争能力，更重要的是为中国人民长了志气。
张青莲在稀有元素领域也有不少高水平的研究成果。1933年他所发表的5种硒酸盐新络合物的合成，是我国第一篇配位化学的论文。他还在诺伊斯（A.A.Noyes）《稀有元素定性分析系统》（1927年）名著中增入了铼的检测。首先他做了系统实验以决定铼的位置在碲铜组中，然后在铱铑沉淀的滤液中，把铼沉淀为二硫化铼，并以铼酸铷的形式作鉴定。检测了各级铼含量及各种可能干扰的元素，本方法能检出0.02％铼。20世纪80年代张青莲合成了两种卤化锂的新络合物，均具有五配位锂的晶体结构，突破了锂只呈偶数配位的观点。
为表彰张青莲多方面丰硕的科研成果，中国化学会于1985年为他举行了从事化学工作五十年的祝贺会。卢嘉锡、柳大纲等多位化学家前往致词祝贺，中国科学院于1989年授予他“从事科学工作五十年”的荣誉奖状。
张青莲为人正直开朗、严于律己、宽以待人、治学谨严、勇于探索。热爱祖国，忠诚于教育事业，工作勤奋，不计名利。他学识渊博，兴趣广泛，业余爱好遍及文学、艺术、园艺、书法、体育及旅游等方面。一生始终遵循他自己的信条，为人类文明的积累作贡献。