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本发明涉及一种离子液体改性的碳化钨催化剂及制备方法和应用。采用离子液体改性的浸渍方法将非贵金属前驱体盐浸渍到炭载体上，烘干后在甲烷和氢气的混合气体中程序升温碳化，即可得到在炭载体上高度分散的非贵金属碳化钨。用此方法制备的离子液体改性的过渡金属碳化钨在秸秆全组分液化降解中表现出了优于未改性催化剂的性能，离子液体的改性有效地抑制了金属活性组分的团聚，改变了碳化钨催化剂的晶型，使其催化降解秸秆性能提升到优于贵金属Pt/C的催化活性。