煤和生物质气化、天然气生产以及原油开采等化工生产过程中伴生大量含硫气体,如硫化氢（H2S）和羰基硫（COS）。H2S和COS具有高毒性和强腐蚀性,不仅会导致催化剂中毒和管道设备腐蚀,也严重危害人类健康和生态环境。因此,高效脱除H2S和COS具有重要意义。近年来,H2S选择性氧化工艺由于设备成本低,不受热力学限制,成为最具前景的H2S脱除技术之一。另一方面,水解法由于能耗低、工艺简单、不消耗氢源等特点在COS脱除方面具有明显优势。上述脱硫工艺的关键在于研发高效的催化剂。镁铝尖晶石（MgAl2O4）材料具有贮氧能力强、热稳定性好以及兼具酸碱活性中心等优点,在多相催化领域得到广泛的研究,但在H2S选择性氧化和COS水解领域的应用鲜有报道。对MgAl2O4材料进行离子调控可以使其具有合适的酸碱性、丰富的活性位点以及表面缺陷,可有效提高MgAl2O4材料的催化性能。因此,论文通过对MgAl2O4材料进行离子调控,系统地研究阳离子空位、氧空位以及表面酸碱性对其选择性氧化H2S和水解COS的影响,具体研究内容如下:（1）通过无模板水热法制备片状多孔富铝MgAl2O4催化剂,通过调节Mg/Al摩尔比对MgAl2O4的阳离子空位进行调控。研究发现,Mg/Al=2的样品（MgAl2O）具有最佳的催化活性,这可能是因为该催化剂含有更多的阳离子空位,使其表面富集更多活性氧,同时阳离子空位周围的不饱和配位晶格氧可以转化为氧空位,为H2S选择性氧化反应提供活化氧的活性位点,从而提高催化剂的催化活性。（2）采用离子掺杂的方法,成功在MgAl2O晶格内掺入Fe离子,并通过H2还原的方式,在催化剂表面形成缺陷。研究发现,10Fe/MgAl样品具有最高的Fe2+/Fe3+比例。Fe2+离子的引入促进了氧空位的形成,增加了活性氧物种和Lewis酸性位点的数量,从而使催化剂具有更高的H2S选择性氧化活性。（3）将MgAl2O催化剂应用于COS水解反应,研究催化剂结构与COS水解活性的内在联系。研究表明,碱性位点是MgAl2O水解COS的活性中心,同时其表面的吸附H2O对COS水解反应有促进作用,该催化剂性能明显优于商业镁铝尖晶石SBF-02。