褐煤的直接液化关键技术在于催化剂,开发出一种双功能催化剂在温和条件下使褐煤向洁净液体燃料油定向转化显得尤为重要。本课题以羰基镍为镍源,以Mg₂Si为强碱源,以γ-Al₂O₃为载体,合成出多种不同负载量的Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃催化剂。一系列的表征结果表明Ni及Mg₂Si成功的负载到γ-Al₂O₃上,Mg₂Si的负载量较低,而Ni高度分散在Mg₂Si/γ-Al₂O₃的表面,负载的Ni与活性组分Mg₂Si及载体γ-Al₂O₃间存在着相互作用,且所制备的催化剂Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃具有较强的碱性。以二苯醚（ODB）作为研究对象,考察Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃的活性。结果显示,Ni和Mg₂Si的最适合的负载量分别为33和20 wt%,而最佳反应条件为0.1 g Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃、初始氢压4 MPa、反应温度240 ℃和反应时间2 h。在此反应条件下,ODB完全转化为环己烷。Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃的主要催化作用在于催化H2活化形成双原子氢（H...H）并转移、异裂H2释放氢负离子（H-）和异裂H...H释放H-。H...H的转移可促进芳环加氢,而H-的转移往往会导致C-O键断裂和发生脱羟基反应。褐煤结构中往往会存在一些影响其反应性的可溶小分子。通过溶剂萃取和甲醇热溶的方法对英格玛建峰褐煤（YL）中的可溶小分子进行层层剥离,分别得到萃取物（E）、萃余煤（ER）、甲醇热溶产物（MSP）和热溶残渣（TDR）。在最佳的反应条件下,分别对E、MSP、ER和TDR进行催化加氢转化（CHC）,以实现YL的综合利用,并用FTIR和气相色谱质谱联用仪分析可溶产物（SPs）的组成。结果显示,E和MSP中含有大量的链烷烃、芳烃和含氧化合物。经过催化后的产物中含有大量的环烷烃,几乎检测不到任何含苯环的芳香化合物,说明了CHC有利于芳烃及含氧化合物向环烷烃转化。ER和TDR的CHC转化率均明显高于非催化加氢转化（NCHC）。SPER-NCHC中含有大量的芳烃、酮、酯、含氮和含硫化合物。而SPER-CHC中含有大量的环烷烃,检测不到任何含氮及含硫化合物,说明了Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃的加入,使ER中的桥键发生裂解,使大量的芳香化合物溶出,这些化合物继而发生加氢脱杂原子和加氢反应,最终转化为饱和烷烃。而对于TDR来说,TDR的NCHC几乎不转化。而SPTDR-CHC中除了含有大量链烷烃和环烷烃外,还含有芳烃及含氧化合物,推测可能是TDR中连接缩合芳环的较强的C-C和C-O桥键发生裂解。综上所述,Ni-Mg₂Si/γ-Al₂O₃对煤样的催化作用在于催化煤中桥键的裂解、继而对裂解产物进行催化加氢、催化羰基加氢还原、催化脱羟基反应和催化脱氮脱硫反应。使褐煤转化为高附加值的液体燃料油品,具有良好的工业应用价值。