青岛大学化学化工学院杜辉团队多年来致力于重油悬浮床加氢催化剂与工艺研究。创制了一系列非负载的Ni、Mo基纳米催化剂，并调控纳米催化剂的表面性质，通过实验与分子模拟相结合的方法，揭示了修饰配体分子主要官能团和骨架结构对纳米催化剂在重油胶体中扩散与分布的影响规律，实现了修饰后纳米催化剂在重油胶体中的“亲核”扩散，在沥青质胶核附近形成局部高浓度，在重油高效加氢转化的同时有效抑制了沥青质胶核缩合生焦反应，焦炭产率低于1%。

此外，纳米催化剂通过表面结构调控，可在重油催化加氢反应过程中保持稳定高度分散，富集在焦炭中仍保持均匀的纳米结构，尤其是二硫化钼纳米催化剂在反应过程中进一步分解为单片层二硫化钼结构均匀分散于焦炭中。采用化学活化法将多级孔结构引入焦炭中制得多孔碳/过渡金属硫化物复合材料，进一步调控复合材料的孔道结构和其中过渡金属硫化物组成与分散情况，所制备多孔碳/过渡金属硫化物复合材料用于储能电极材料、加氢催化剂、重金属离子吸附剂等领域均表现出优异性能，可实现焦炭及废催化剂的高值化利用。