随着社会的不断发展,人类对能源的需求不断增加。目前,石油等传统化石燃料仍是最主要的能源来源。而燃油燃烧产生的硫氧化物（SO_x）的排放会造成酸雨及炭烟颗粒物（PM2.5）等环境污染问题,对生态系统及人类健康构成威胁。目前,工业上常用的加氢脱硫（HDS）技术可以有效地去除油品中的硫醇、硫醚和脂肪族硫化物,但对于噻吩类硫化物的脱除效率较低,同时需要在严苛的反应条件（>300℃,>2 MPa）下实现油品的深度脱硫。因此,开发辅助技术在相对温和的操作条件下实现对硫化物的深度脱除非常必要。氧化脱硫（ODS）技术由于操作成本较低、反应条件温和、脱硫效率高等优点,引起了研究人员的广泛关注。目前,相关研究表明,钼氧化物（MoO_x）作为一种过渡金属氧化物（TMOs）可以有效催化活化氧气（O₂）。因此,本论文以MoO_x为活性中心,设计并制备了一系列高催化性能的MoO_x基催化剂,用于燃油的深度氧化脱硫。（1）选取钼酸铵作为前驱体,在惰性气氛下高温煅烧,通过调控煅烧温度成功制备富有氧缺位的MoO_x。通过对MoO_x进行O₂-TPD、EPR等表征,表征结果表明所合成的MoO_x富含氧缺位。将制备的MoO_x用于燃油的深度氧化脱硫,以O₂为氧化剂,可以在4 h内达到对DBT的完全脱除,且对不同含硫底物均具有优异的氧化脱硫性能。同时,实验结果表明MoO_x具有优良的循环性和稳定性。（2）选取大比表面积且化学稳定性高的类石墨烯六方氮化硼（h-BN）作为载体,采用原位合成法成功制备了MoO_xNPs/h-BN催化剂。对催化剂进行FT-IR、UV-Vis、Raman、XRD、XPS、SEM和HR-TEM表征,表征结果表明MoO_x以尺寸为2-4 nm的纳米粒子形式均匀分散在h-BN表面,且h-BN的性质没有明显改变。研究发现,通过改变前驱体的量可以调控MoO_xNPs的粒径大小。进一步研究了催化剂在活化O₂氧化脱硫体系中的脱硫性能,反应3 h后,对DBT的脱硫率可以达到100%。同时通过自由基捕获实验及ESR表征对MoO_xNPs/h-BN的脱硫反应机理进行了深入的探究。（3）以钼基离子液体(C₁₆mim)₂Mo₂O₁₁为钼源,采用浸渍法结合高温煅烧法成功制备负载型催化剂MoO₂/h-BN。通过相关表征表明MoO₂成功负载在h-BN上,且h-BN与MoO₂之间发生了电子转移。之后对催化剂的氧化脱硫性能进行考察,以双氧水（H₂O₂）为氧化剂,发现其对4,6-DMDBT、4-MDBT及DBT均有良好的脱除效果。最佳的反应条件为:T=60℃,n（O）/n（S）=4:1,m（MoO₂/h-BN）=0.05 g。通过GC-MS分析及ESR表征对反应机理进行探究,发现MoO₂/h-BN催化剂可以将H₂O₂活化为具有强氧化性的HO?自由基,从而将噻吩类硫化物氧化为砜类物质,聚集在催化剂表面实现对硫化物的脱除。