当今环境污染问题愈发严重,空气污染是我们要面对的最直接的环境污染问题之一。2006年起,美国执行严格的环境管理措施将燃油中的硫含量限制在15ppm以下。加氢脱硫能有效的消除燃油中的硫醇、硫醚等硫化物,但是由于二苯并噻吩极其衍生物位阻效应,加氢脱硫遇到了极大的挑战。选择性氧化脱硫技术,是最有前景的非加氢脱硫方法之一,成为近二十年成为脱硫研究的重要方向[1]。氧化脱硫包括将含硫化合物氧化为相应的砜类和亚砜类物质并以萃取或吸附将其除去这两个过程。在第二个过程通常用到极性有机溶剂作为萃取剂,这些溶剂通常易燃并有挥发性,会导致进一步的环保和安全问题。离子液具有高热稳定性和不挥发性等性质,能有效避免了进一步的环境问题和安全问题。它们对于芳香硫化物表现出很好的萃取性能且与燃料油不混溶。对于离子液应用于萃取脱硫和萃取催化氧化脱硫已经做了许多研究[2]。然而,对于大规模应用,离子液仍在毒性危害和生物降解性上表现出一定的局限性。近年来出现了一类新型溶剂—低温共熔剂,也称为低共溶离子液体。它不仅继承了大部分离子液的优点,而且克服了许多离子液的局限性。例如,低温共熔离子液体有低挥发性、宽液相范围、不燃、无毒、可生物降解等性质。另外,低温共熔离子液体可以用自然的,现成的原料通过简单而低成本的方法合成。目前,低温共熔物引起了学界和业界的共同关注。但是低温共熔物在脱硫过程中应用还没有引起足够的重视。主要被用于萃取脱硫和光催化氧化脱硫中的萃取剂和反应介质[3,4]。在本项目中,我们制备了一系列草酸型低温共熔物并将其用于柴油的氧化脱硫。体系中草酸型低共溶离子液体作为催化剂、萃取剂和反应介质,过氧化氢为氧化剂。该体系能够在低共溶剂和过氧化氢极低的情况下(DES/OIL(V/V)=1:5,O/S(molar ratio)=5:1)依然保持较好的氧化脱硫活性。低共溶剂的组成不仅与它们的物理性质(如熔点等)有关,更决定了它们的化学性质。反应机理的研究表明草酸型低共溶离子液体氧化脱硫与两个方面的因素有关。一个是草酸型低共溶离子液体与含硫化合物之间存在较强的相互作用,相互作用使得二苯并噻吩的芳香性减弱,达到活化硫化物的目的,草酸型低共溶离子与含硫化合物之间的相互作用是该体系具有极高的催化活性的关键;另一个是草酸在过氧化氢的存在下,生成过氧酸,氧化活化的含硫化合物,同时过氧酸被还原,随后被还原的过氧酸再次被过氧化氢氧化为过酸,完成氧化脱硫过程。