与常规原油相比,稠油具有高黏度、高密度、流动性差等特点,这使得稠油的开采、运输和后续加工都面临着巨大挑战。因此,必须对稠油进行降黏改质。热改质具有技术成熟、投资成本低等明显优势,能够有效降低重油黏度。然而,稠油大分子自由基具有强烈缩聚倾向,易引发体系结焦,制约改质效率的提升。氢化芳烃类结构的分子在改质过程中极易供出活泼氢,实现氢的高效传递,从而有效封闭大分子裂解自由基,延缓结焦,提高改质深度。重油内部丰富的稠环芳烃可通过富存CO水热变换新生氢而连续转变为氢化芳烃类结构的分子,这对稠油高效改质具有重大意义。因此,本研究以CO水热变换新生氢为氢源,探究稠环芳烃在金属盐的辅助下富存CO水热变换新生氢的规律,为开发高效稠油临CO水热改质技术奠定理论基础。本文以蒽作为稠环芳烃的典型代表,研究了油溶性和水溶性金属盐作用下蒽对CO水热变换新生氢的富存规律。考察了金属盐种类、含量和反应条件对蒽富存新生氢效率的影响,明确了金属盐对CO水热变换反应和氢气活化的作用,分析了CO水热变换反应和蒽储氢反应之间的相互作用,最后深入探索了金属盐辅助蒽富存新生氢的内在机理。结果表明:CO水热变换效率是蒽富存新生氢的控制因素之一;金属盐能够辅助蒽富存CO水热变换新生氢,辅助作用主要源于其对CO水热变换新生氢的产生具有催化作用;对于油溶性金属盐来说,金属含量均为0.05 wt%时,环烷酸铁辅助蒽富存新生氢的作用强于环烷酸镍。环烷酸铁和环烷酸镍辅助蒽富存新生氢存在的最佳比例分别为0.05 wt%和0.08 wt%,且二者复配存在协同效应;对于水溶性金属盐辅助蒽富存新生氢而言,金属含量均为0.05 wt%时,Fe（NO₃）₃·9H₂O的催化效果最好,且高于环烷酸铁;CO水热变换反应与蒽储氢反应相互促进,二者具有正协同作用。环烷酸铁和Fe（NO₃）₃·9H₂O的热分解产物Fe₂O₃在临CO水热条件下可以被部分还原为Fe₃O₄,而Fe₃O₄是促进CO水热变换新生氢产生的活性物种,因而可提高蒽对CO水热变换新生氢的富存效率。分子模拟计算发现Fe₃O₄（111）表面上发生CO水热变换反应的氧化-还原机理中吸附态OH分解反应能垒(91.67 kJ·mol^-1)明显大于羧酸分解机理中吸附态OH与吸附态CO作用生成吸附态羧基的能垒(38.61 kJ·mol^-1),CO水热变换反应中间步骤应以羧酸分解机理进行,且吸附态H原子结合生成H₂所需克服能垒(124.47 kJ·mol^-1)最高,为CO水热变换反应的速控步骤。