本文针对单原子催化剂在金属粒子减小到单原子水平时,表面自由能增加,在制备和反应时极易发生团聚形成团簇的问题,提出在氮掺杂的石墨炔上负载第四、五、六周期过渡金属原子。研究结果表明氮掺杂能够显著增强金属原子与石墨炔的结合,特别对于Ru,Cu,Rh,Ti,当它们负载在纯石墨炔上,吸附能比相应的 Ru2,Cu2,Rh2,Ti2 二聚体的内聚能小,这些金属原子在纯石墨炔表面有形成团簇的趋势。然而当这四类金属原子吸附在氮掺杂的石墨炔上时,吸附能明显增大,已经超过了金属二聚体的内聚能,表明氮掺杂对于阻止金属原子聚合起到了十分关键的作用。