随着环保要求的日益严格以及对清洁燃料油品性能要求的不断提高,开发高辛烷值汽油调和组分的生产技术势在必行。将直链C₅/C₆烷烃转化为支链的异构烷烃,产物不仅辛烷值较高,而且不含对环境有害的烯烃及芳烃组分。但目前普遍使用的C₅/C₆烷烃异构化贵金属催化剂存在成本较高且抗硫性较差等问题,同时对于已报道的非贵金属催化剂,其催化性能还有待提高。因此,本文针对目前烷烃异构化催化剂存在的问题,将非晶态镍基活性组分的优异催化性能与Hβ分子筛的适宜酸性及孔结构结合起来,开发了新型非晶态镍基烷烃异构化催化剂,并对催化剂的结构、性能及催化机理进行了研究。论文研究了制备条件对NiB/Hβ催化剂结构与催化性能的影响,证明随着NiB负载量的增加,催化剂的介孔结构会逐渐被破坏,同时强Lewis酸量逐渐增多;适宜的NiB负载量,可以保证其在载体上具有良好的分散状态。在一定的焙烧温度范围（100-400℃）内升高焙烧温度,并不影响催化剂的孔结构及酸性质,但会影响NiB的晶相,进而影响催化剂的催化性能。同时,考察了其它因素对催化剂催化性能的影响,发现水、烯烃、芳烃及较低浓度的硫化物对催化剂的催化性能基本无影响,但较高浓度的硫化物会降低催化剂的催化性能。在研究催化剂性能、氢气的作用、酸中心作用以及活性组分结构的基础上,提出了基于H-NiB结构的非晶态NiB/Hβ催化剂催化烷烃异构化机理。催化剂活性组分以含有H-Ni键的H-NiB结构形式存在,正己烷异构化是通过H-NiB结构中金属中心和载体提供的酸中心协同作用完成。与传统双功能异构化催化剂相比,非晶态NiB/Hβ催化剂含有H-NiB结构,可以促进生成的异构烯烃快速加氢。在研究非晶态NiB/Hβ催化剂的基础上,进一步采用混捏法制备了催化性能更为优异的非晶态NiP/Hβ催化剂。研究了NiP/Hβ催化剂的结构及其催化烷烃异构化性能,发现随着NiP负载量的增加,主要会破坏催化剂的微孔结构;NiP负载量较低时,NiP的非晶相会被载体的晶相掩盖;催化剂强Lewis酸量随着NiP负载量的增加而增多,金属中心活性位密度随着NiP负载量的增加先增大后减少。在一定的焙烧温度范围（100-400℃）内升高焙烧温度,并不影响催化剂的孔结构及表面酸性质,但当焙烧温度高于300℃时,非晶态NiP逐步向晶态结构镍单质转变,从而影响催化剂的催化活性。考察了反应条件对非晶态NiP/Hβ催化剂催化性能的影响,得到催化剂催化正己烷异构化的适宜反应条件为:反应温度300℃,反应压力2 MPa,氢油物质的量的比4及质量空速1 h^-1。发现原料中含有的微量水、烯烃和芳烃对催化剂催化性能没有明显影响,同时催化剂具有良好的抗硫性。稀土金属改性能略微提高催化剂对异己烷的选择性;以硫酸化处理后的载体制备的催化剂,催化正己烷转化率略有升高,但同时会增强催化剂的催化裂解性能。对比研究表明,非晶态NiP/Hβ催化剂催化性能远高于晶态Ni₂P/Hβ催化剂,同时也高于选用的工业异构化催化剂。与晶态Ni₂P/Hβ催化剂相比,非晶态NiP/Hβ催化剂催化反应的异己烷收率高约20个百分点,其中i-C₅和i-C₆总收率高约12个百分点。与选用的工业催化剂相比,非晶态NiP/Hβ催化剂催化反应的异己烷收率高约2个百分点。在催化反应的选择性方面,非晶态NiP/Hβ催化剂催化反应的i-C₆选择性、i-C₅和i-C₆总选择性分别比晶态Ni₂P/Hβ催化剂高约20个百分点和11个百分点。比选用的工业催化剂催化反应的i-C₆选择性、i-C₅和i-C₆总选择性分别高约4个百分点和1个百分点。该催化剂表现出了良好的应用前景。考察了非晶态NiP/Hβ催化剂的催化稳定性,结果表明,在试验的600 h内催化剂可保持良好的催化稳定性,同时异构烷烃产物的辛烷值稳定在80左右。催化剂经长时间在线测试后,催化剂的孔结构、酸性质及活性组分NiP分散性均保持良好。在研究引发剂作用、氢气作用、预还原影响及酸中心作用的基础上,提出了非晶态NiP/Hβ催化剂催化烷烃异构化的机理。