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我国褐煤储量丰富,但褐煤的高灰分、高水分和低热值等特点严重限制了其利用;另一方面,褐煤目前的主要利用方式忽略了其具有缩合芳环和杂环结构的优势。因此,有必要从分子水平上深入了解褐煤中有机质的组成结构,实现褐煤的高效利用。褐煤保留了成煤植物的部分大分子结构,含有较多的含氧官能团,这一特点有助于通过定向剪裁,使褐煤中有机质的大分子结构解离为可溶小分子,进而通过先进的质谱仪器表征小分子的结构特征。因此,本论文将采用醇解和催化醇解的方法逐步解离褐煤中的有机质,从而得到褐煤更全面的分子组成结构信息,为实现褐煤中的有机质向化学品的定向转化提供理论依据。通过对锡林郭勒褐煤（XL）及其甲醇解残渣（RM）的直接表征分析可知,XL主要由脂肪碳（37.4%）和芳碳（59.3%）构成,有机质以2环芳核为主。经过醇解后,RM中的脂肪碳含量明显下降,缩合程度也略有降低。同时,XL和RM的X射线光电子能谱和红外分析显示,XL中O原子主要以>C-O-的形式存在,而经过甲醇解反应后,>C-O-相对含量明显降低。根据XL的热重拟合分析得知,>Cal-O-、>Cal-N-和>Cal-S-等弱共价键的断裂出现在320℃,因此,XL在320℃时的甲醇解可溶物收率最高,达到了34.4%。RM的催化醇解包括CH3ONa催化醇解和Ni10%/SixAlyOz催化醇解,其可溶物收率分别为28.28%和54.72%。以上表明XL褐煤经过甲醇解和Ni10%/SixAlyOz催化甲醇解后,约90%的有机质被解离溶出,这为全面分析XL中有机质的组成结构特征提供了基础。利用居里点热解仪-气相色谱/质谱联用仪分析了醇解产物,主要族组分为烷烃、烯烃、芳烃、酚类、酮类和酯类化合物。甲醇可溶物中正构烷烃和烯烃的碳数范围分别为9-31和9-23,呈连续分布,其中烯烃可能来源于长链烷酸酯和长链醚的热解或醇解。芳烃类主要含1-2环,大部分芳烃含有1-3个取代基,主要是甲基、乙基和异丙基。酚和酯是醇解产物中含量最多的含氧化合物,在超临界醇解条件下,褐煤中>C-O<更易于断裂,产生更多的酚类化合物;此外,甲醇解可溶物中含有大量的烷酸甲酯,间断分布在C8-C30范围内,推测在甲醇解反应过程中发生了酯交换反应。此外还采用四级杆-离子阱质谱在大气压化学电离源和电喷雾电离源下分析了320oC下的甲醇解可溶物(EM/320-1)和CH3ONa催化醇解产物中含杂原子化合物的结构特征。由分析结果得知,氧原子可能以-OH、>C=O、-COO-和R-O-等官能团或者呋喃类结构存在于褐煤结构中;氮原子以吡啶氮或者芳胺的形式存在,含硫化合物主要是噻吩类化合物。其中,甲氧基喹啉（N1O1）、甲基呋喃吡啶甲酸酯（N1O3）和烷基苯甲酰咪唑类化合物（N3O1）可能来源于连接含氮芳环结构和褐煤大分子骨架的碳氧桥键的断裂,或者是褐煤中的>C-N<键的裂解。通过对Ni10%/SixAlyOz的表征可知活性组分镍成功负载到载体上,镍纳米颗粒的粒径在3-7 nm之间,镍纳米颗粒没有发生明显的团聚现象。Ni10%/SixAlyOz催化RM醇解可溶物中,酚类的化合物含量并不多,但是检测到了大量的酯类化合物,而XL醇解时却产生了大量的酚类化合物,这说明了XL醇解发生了芳醚键等弱共价键的断裂,而RM的催化醇解反应中多为强共价键的解离。