国家石蜡质检中心技术人员开展单原子催化剂金属负载实验。刘梦洋 摄

杨卫亚

单原子催化是一种将单个金属原子作为活性中心分散在载体表面的多相催化技术，其核心目标是实现金属原子的100%利用，在能源转化、环境治理和绿色化工等领域展现出巨大应用潜力。经持续攻关，国家石蜡质检中心［挂靠中石化（大连）石油化工研究院有限公司］顺利完成 “富含缺陷位氧化铝的合成与单原子催化设计”项目。

该项目以工业氧化铝为原料，通过表面重构技术，成功制备出富含缺陷铝物种的氧化铝载体，可为载体表面贵金属的原子级分散提供理想的锚定位点。

在此基础上，中心技术研发团队以富含缺陷位的氧化铝为载体，通过精细调控活性组分浸渍的方法与条件，成功合成出两类具有单原子分散特性的贵金属催化剂。实验结果表明，对于特定烷烃的异构化反应，在贵金属负载量大幅降低的条件下，烷烃转化率及异构烷烃收率均较工业参比剂显著提高。

按照同样策略，中心进一步开展了蒽醌加氢反应的催化活性与选择性研究，低负载量的贵金属单原子蒽醌加氢催化剂的三项核心指标——乙基蒽醌转化率、乙基氢蒽醌选择性及氢效均实现了较大幅度的提升。

该技术不仅适用于饱和烃加氢、蒽醌加氢等炼化场景，在汽车尾气净化、催化耦合与重构等众多贵金属催化体系中也具有高度可借鉴性。随着后续工作的深入推进，中心有望在更大范围拓展研发单原子催化技术，助力传统炼化产业实现更高效、更绿色、更经济的高质量发展。