煤直接液化是一种将煤直接加氢转化为液体燃料的洁净煤技术,循环溶剂用量大所带来的能耗问题是现阶段煤直接液化工艺所面临的主要问题之一,制备强加氢活性的硫铁催化剂是解决这一问题的理想途径。本论文以减少溶剂用量,提高硫铁催化剂加氢活性为目的,制备了两种晶体结构自身存在大量配位不饱和位点（Coordinatively Unsaturated Sites,CUS）的Fe_1-xS晶体—Fe₃S₄和Fe₇S₈,进而与商业催化剂FeOOH和常见的硫铁催化剂FeS₂相比,研究所制备催化剂在呼伦贝尔褐煤直接液化过程中的催化活性及其最适溶煤比,最后选用二苯乙烷和2-萘酚为模型化合物,二苄基二硫醚代表煤中弱桥键结构,研究其催化作用机理。主要结论如下:1.硫铁催化剂在液化过程中的催化活性及其最适溶煤比研究。（1）为了检测FeS₂、FeOOH、Fe₃S₄和Fe₇S₈四种催化剂活性高低,以四氢萘作为供氢溶剂,对比考察了不同催化剂条件下煤液化油收率和转化率的变化规律。实验条件为:反应温度450°C、反应时间60 min、初始氢压6.0 Mpa、溶煤比（质量比）为2、催化剂加入量3 wt%、S/Fe原子比为2。研究结果表明催化剂活性按Fe₇S₈>Fe₃S₄>FeOOH>FeS₂的顺序递减。（2）为了分析催化剂活性与其最适溶煤比的关系,分别考察了四种催化剂在溶煤比为1、2、3和4时对煤液化油收率和转化率的影响,其它实验条件不变。研究结果表明:催化剂活性越高,与之对应的最适溶煤比越小;通过非线性拟合溶煤比与油收率和转化率的关系,得出在油收率60 wt%、转化率85 wt%基本一致的情况下,Fe₃S₄和Fe₇S₈相比于商业催化剂FeOOH,溶剂用量可分别减少33.3 wt%和40.0 wt%。2.硫铁催化剂在液化过程中的作用机理研究。对比考察了不同催化剂条件下二苯乙烷转化率和2-萘酚残留量的变化规律,分析不同硫铁催化剂的裂解/加氢活性以及二者的匹配程度,并利用NH₃-TPD、穆斯堡尔谱以及CO原位漫反射红外三种表征手段对其原因进行进一步揭示。实验条件为:反应温度450°C、反应时间60 min、初始氢压6.0 Mpa、溶剂质量为模型化合物质量的2倍、催化剂加入量3 wt%。研究结果表明:（1）Fe₃S₄和Fe₇S₈相比于FeOOH和FeS₂裂解活性与加氢活性都有所提高,并且二者的裂解/加氢活性的不匹配程度也有所改善。（2）煤在液化过程中断裂的桥键主要为烷基碳碳键,而不是芳环与烷基之间的碳碳键;催化剂裂解活性按Fe₇S₈/Fe₇S₈+S>Fe₃S₄/Fe₃S₄+S>FeOOH+S>FeS₂的顺序递减,表明硫磺的添加对Fe₃S₄和Fe₇S₈裂解活性影响不大;Fe₃S₄和Fe₇S₈裂解活性较高归因于其酸性的增强。（3）催化剂加氢活性按Fe₇S₈+S>Fe₃S₄+S>Fe₇S₈>Fe₃S₄>FeOOH+S>FeS₂的顺序递减,表明硫磺的添加能明显提高Fe₃S₄和Fe₇S₈加氢活性;两种催化剂加氢活性较高归因于其晶体结构自身所具有的CUS缺陷位较多,Fe₃S₄中的CUS Fe³⁺占33.71%,Fe₇S₈中的CUS Fe²⁺占25.41%。（4）Fe₇S₈中的CUS Fe²⁺为五配位,四方锥构型;其加氢活性强于Fe₃S₄中的CUS Fe³⁺,其为四配位,正四面体构型。