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1、富缺陷纳米石墨烯稳定原子级分散金属催化材料的制备与催化烷烃转化。通过纳米金刚石高温发生相转变,在纳米金刚石表面构造少层富缺陷石墨烯,利用表面碳缺陷易与金属作用形成金属-碳键,成功构建了系列富缺陷石墨烯稳定的原子级分散金属催化材料,并实现其催化烷烃高效转化以及公斤级催化材料的制备。Nat. Commun. 2019, 10, 4431; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 13142;J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18921。 2、利用物理空间尺度上的限域效应,制备具有高活性和高稳定性的纳米石墨烯限域的金属催化材料,实现烷烃分子的高效转化与利用。Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12634; Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1801737。 3、成功设计新型纳米碳材料低能耗催化烷烃脱氢制烯烃工艺,深入理解纳米碳活化烷烃脱氢反应的作用机制,并与中石化合作开展模式应用研究。ACS Catal. 2018, 8, 1045,ACS. Catal. 2019, 9, 9558。