过渡金属氮化物是氮原子填隙地插入到过渡金属晶格中所形成的一类金属填隙型化合物，具有独特的物理和化学性质。其中，钼系和钨系氮化物在许多涉氢反应中表现出与贵金属相似的催化性能，作为催化剂或者催化剂载体己引起人们的广泛关注。开展过渡金属氮化物的研究具有重要的理论意义和潜在的应用前景，是催化与材料领域中重要的前沿课题之一。 本文以钼系单金属与双金属氮化物为主要研究对象，分别对其制备方法和催化加氢性能进行了系统研究。在对传统程序升温氮化法研究的基础上，提出了两种制备氮化物催化剂的新方法。同时，发现了负载型Ni2Mo3N催化剂具有优异的芳烃饱和加氢性能，并考察了其应用于溶剂油、柴油和润滑油基础油等石油产品中芳烃饱和加氢反应的催化性能。 在对过渡金属氮化物制备方法的研究中，本文从传统的程序升温氮化法(TPN)入手。采用该方法制备了非负载型与不同载体负载的γ-Mo2N和Ni2Mo3N催化剂，对其进行了表征，并重点研究了TPN法制备双金属氮化物的反应机制和升温速率对制备的影响。结果表明，采用TPN法能够制备出非负载型与γ-Al2O3负载的单金属γ-Mo2N催化剂以及非负载型与氧化铝和多种分子筛载体负载的Ni2Mo3N催化剂。考察了双金属氮化物Ni2Mo3N的制备机制，得到如下过程：氧化物前体首先氮化还原生成Ni和Mo2N混合物，然后两者再相互作用生成Ni2Mo3N。同时，Ni2Mo3N的生成所需最低温度在600～650℃之间。通过对TPN法制备过程中升温速率影响的考察发现，不同升温速率均能得到非负载型Ni2Mo3N，且其生成机制并没有改变。但是对负载型样品而言，过快的升温速率会使得Ni与Mo2N向Ni2Mo3N的转化不完全，同时也会导致生成的Ni2Mo3N晶粒增大，分散效果变差。 在TPN法的基础上，本文进行了在缓和条件下制备过渡金属氮化物的制备基础研究。首先，提出了一种低温制备过渡金属氮化物的新方法。该方法采用非晶态氧化物为前体，利用这种亚稳材料的过剩能提供额外反应驱动力，从而实现低温氮化反应，并获得与晶态前体不同的独特反应历程。以水合肼为还原剂，在水相还原(NH4)6Mo7O24·4H2O，并经过简单后处理得到了非晶态MoO2前体。该前体具有亚稳态性质和短程有序、长程无序的结构。将前体在400℃氮化得到γ-Mo2N，而在600℃氮化则得到δ-MoN。在此基础上，将采用同时还原制备的非晶态MoO2和非晶态Ni的混合物前体首先在400℃下NH3气氛中氮化，得到了Ni和γ-Mo2N的混合物。该混合物继续在700℃下Ar气氛中热处理，得到了双金属氮化物Ni2Mo3N。这些结果表明，非晶态氧化物前体低温氮化法是一种有效的在低温下制备钼系氮化物的新方法，这为制备其他过渡金属氮化物提供了一个新的途径。 进一步，本文将近年来出现的络合物分解法向制备非负载型和负载型γ-Mo2N、β-Mo2C、Ni2Mo3N和Co3Mo3N催化剂进行了扩展，研究了该方法制备这些材料的影响因素、氮化物存在状态和制备机制等。采用(HMT)2(NH4)4Mo7O24(HMT=hexamethylenetetramine，六亚甲基四胺)络合物为前体，在Ar气氛中经550℃～750℃简单焙烧，得到非负载型γ-Mo2N；通过氨水保护形成含有钼酸盐和HMT的均相溶液等体积浸渍载体，然后经晾干得到负载型络合物，以此为前体同前处理可以得到负载型γ-Mo2N催化剂。在NH3气氛中焙烧上述前体，能够降低氮化物的生成温度达100℃左右。采用上述络合物和HMT的混合物，利用络合物分解产生的Mo2N和HMT分解产生的热解碳之间相互作用，在Ar气氛中高温焙烧可以得到非负载型和负载型β-Mo2C催化剂。这些负载型单金属催化剂具有和传统方法得到的催化剂类似的加氢脱硫催化性能。将络合物分解法扩展到双金属氮化物的制备。以一定比例的络合物、硝酸镍(钴)和HMT混合物为前体，通过Ar气氛中的简单热处理，可以制备出非负载的Ni2Mo3N和Co3Mo3N。同样，采用负载型混合盐前体，通过类似过程可以得到MCM41负载的双金属氮化物催化剂。对其制备机制研究表明，前体先是生成Ni(Co)和Mo2N，两者再相互作用生成Ni2Mo3N。证明这一过程是钼系双金属氮化物生成的基本过程。同样，进一步确认600～650℃这一温度仍然是双金属氮化物生成的必须条件。 在对过渡金属氮化物催化性能的研究中，采用含有对二甲苯和萘的体系为探针，在反应压力3.0MPa、温度170～330℃和空速1～5h-1的条件下，考察了氮化物催化剂的芳烃饱和加氢活性。发现了负载型双过渡金属氮化物Ni2Mo3N具有优异的单环和多环芳烃饱和加氢催化性能，其比活性为负载型Ni催化剂的5～7倍。由程序升温氮化法制备的不同载体负载Ni2Mo3N催化剂均表现了优异的催化活性。其中Ni2Mo3N/γ-Al2O3催化剂具有最佳的活性和良好的初期稳定性。而具有酸性的分子筛载体负载Ni2Mo3N在较高反应温度下有很好的双环芳烃加氢开环性能。程序升温氮化法制备时缓慢的升温速率有利于获得具有更好活性的负载型Ni2Mo3N催化剂。采用乙酸镍为镍源，经络合物分解法能制备出具有优秀加氢活性的负载型双金属氮化物，其活性与程序升温氮化法得到的催化剂相当。 在此基础上，本文考察了以Ni2Mo3N为活性组分的负载型催化剂在溶剂油、柴油和润滑油基础油芳烃饱和加氢反应中的催化性能。结果发现，以Ni2Mo3N为加氢活性组分的负载型催化剂在上述反应中均表现了优异的芳烃饱和加氢性能。其中，负载量为30％的Ni2Mo3N/γ-Al2O3催化剂有着最佳的溶剂油芳烃饱和加氢初活性，但是其长周期稳定性还需要进一步提高。负载量为20％的Ni2Mo3N/γ-Al2O3(HSD)催化剂在重催柴油芳烃饱和加氢反应中表现了最佳的初活性，能够在缓和条件下使得柴油中80％芳烃饱和加氢。在相同质量下，Ni2Mo3N/γ-Al2O3，Ni2Mo3N/γ-Al2O3(HSD)和Ni2Mo3N/MCM41表现了相当的加氢活性。负载量为11％的Ni2Mo3N/Al-MCM41催化剂则表现了最佳的润滑油基础油芳烃饱和加氢性能，其活性与商用进口贵金属催化剂相似，得到产物油能够达到国家易炭化物要求。此外，考察了络合物分解法制备的催化剂的性能，在柴油和润滑油基础油芳烃饱和加氢反应中，更为简单的络合物分解法制备的催化剂的催化活性略低于上述程序升温氮化法制备的催化剂，表现了一定的工业应用潜力。