中低温热解是低阶煤分级清洁高效转化的潜在方式。其中，煤焦（部分地区称为兰炭）是煤中低温热解后的固体产品（约占原料煤质量的60%），当前面临着产能过剩的困境，亟需高值化转化。甲烷裂解制氢是一种不产生温室效应也没有污染排放的清洁制氢工艺。为实现煤焦与甲烷的协同转化，本研究通过构建煤焦活化（转化为多孔炭）与催化甲烷裂解（联产氢气和炭纤维）的协同转化作用机制，实现了联产氢气和功能炭材料（包括多孔炭和炭纤维）的有益效果。通过对协同转化工艺过程的“拆解”和催化剂结构/组分的组装，构筑了协同催化效应；通过移植与构建“氧转移”催化作用体系，设计制备出了组分与结构可控的新型煤焦基催化剂；从而实现了煤焦与甲烷协同转化的过程强化与产品定向调控。本研究工作的开展对煤焦的高值化利用和催化甲烷裂解制氢技术都具有重要意义，还可为新型催化剂的设计制备提供理论指导。相关成果在国内外学术期刊上发表SCI论文10篇、E-SCI论文1篇、中文核心期刊论文1篇，申请发明专利2件、授权发明专利4件，参加境内外学术会议交流7次，指导与培养10名研究生顺利毕业。