1. 针对炔烃选择性加氢反应，通过设计富缺陷石墨烯稳定系列原子级分散金属催化剂，实现低成本、高效乙炔选择性加氢制乙烯，揭示配位环境、分散状态对原子级分散金属催化剂的电子结构与加氢性能的调控机制。 2. 针对低碳烷烃脱氢反应，突破合金催化烷烃脱氢的传统认知，实现亚纳米尺度原子级分散金属团簇催化剂低温高效催化烷烃脱氢制烯烃，揭示亚纳米金属团簇催化剂低温高效催化烷烃脱氢制烯烃的催化作用机制。 3. 建立亚纳米尺度金属单原子、金属团簇与金属纳米颗粒催化低碳烷烃脱氢的构效关系。实现碳载低载量钯基催化剂制备技术，在中化集团12万吨二硝基甲苯催化加氢制甲苯二胺中的工业应用，迄今已稳定运行600余天，为企业节省贵金属使用成本8000余万元。