中科院大连化物所航天催化与新材料中心的王爱琴研究员、张涛院士团队，近日首次将高金属载量的镍-氮-碳（Ni-N-C）单原子催化剂应用于生物质转化反应。

　　该研究团队制备了镍载量高达7.5%的Ni-N-C单原子催化剂，并应用于纤维素转化制备多元醇反应。对比活性炭负载的镍纳米颗粒催化剂 （Ni/AC），Ni-N-C单原子催化剂在高温、高压、强酸、高温水热的苛刻条件下，表现出很好的耐久性，催化剂可循环7次以上且未见明显的活性降低和单原子聚集长大。通过深入表征，科研人员成功解析出Ni-N-C单原子催化剂的活性中心结构，氢气分子可在该活性中心上进行有效活化。该进展对于将生物质转化成化妆品（多元醇）、聚酯纤维（二元醇/二元酸/PX）、航空煤油（芳烃）等高附加值化学品具有重要的借鉴意义。

　　生物质作为一种可再生碳资源，将其转化为多元醇、芳烃、烷烃等高附加值化学品具有重要意义。镍基催化剂在生物质的加氢、加氢裂解和加氢脱氧等反应中已被证明具有高催化活性。然而，在生物质转化的反应介质中（强酸、高温、水热），大部分镍基催化剂并不能够稳定存在，这主要是由于低价态镍基催化活性物种在酸溶液中容易发生溶解、流失以及聚集长大等过程，从而导致催化剂失去活性。该缺点也成为限制镍基催化剂应用于生物质转化反应的巨大障碍。因此，急需发展一种新型耐酸稳定的镍基催化剂并用于生物质加氢领域。