在煤炭催化领域，无机铁系催化剂易中毒，CaO分散性较差，为了提高催化效率，急需寻求一种新型有机-无机复合燃煤催化剂。采用高温煅烧氧化钙，二氯化碳溶液浸渍的方法制备负载率为85.46%纳米氧化钙负载二茂铁复合催化剂（CaO-Fe(Cp)2），并对华亭东华镇煤矿烟煤的烧失率、热值释放率、硫释放率、灰分、灰融性等催化性能进行研究。纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂在烟煤燃烧过程中的催化性能明显优于单独添加CaO和二茂铁的煤样。500 ℃燃烧2.5 h时，添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样烧失率比原煤提高24.95%，比添加1%纳米CaO煤样增加13.20%，比添加1%二茂铁煤样增加6.95%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的热值释放率比原煤增加27.16%，比添加1%纳米CaO煤样增加9.63%，比添加1%二茂铁煤样增加4.75%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的硫释放率比原煤降低5.87%，比添加1%纳米CaO煤样增加3.98%，比添加1%二茂铁煤样降低9.92%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的灰分比原煤降低10.58%，比添加1%纳米CaO煤样降低13.50%，比添加1%二茂铁煤样增加4.28%。研究表明：纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂在煤炭中分布均匀，增大了与煤炭分子的接触面积，增加了反应活性，加快燃烧速率，促进硫释放，降低了灰分，在催化初期缓慢释放Fe2O3，避免催化剂中毒。二者协同催化作用，具有良好的催化助燃和节能环保作用，是一种新型高效燃煤催化剂。