燃料油中含硫化合物燃烧后生成SO_x,造成严重的环境污染。为了减少污染,许多国家对燃料油中的硫含量都制定了严苛的标准,要求其中的硫浓度低于10 ppm。氧化脱硫（oxidative desulfurization,ODS）技术因其反应条件温和,且对工业加氢脱硫技术难以脱除的二苯并噻吩（dibenzothiophene,DBT）以及4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-dimethylbenzothiophene,4,6-DMDBT）等芳香含硫化合物具有良好的脱除效果,受到了研究者的广泛关注。金属有机骨架材料（metal-organic frameworks,MOFs）因其具有比表面积大、孔尺寸可调、易功能化等特点已被尝试作为非均相催化剂用于氧化脱硫中。然而,研究发现因MOFs缺乏催化活性位点,导致其氧化脱硫活性较低。针对这一问题,本论文制备了具有活泼催化位点的MOFs基材料,并对其氧化脱硫性能进行了研究,主要内容如下:首先,以钛酸四丁酯（tetrabutyl orthotitanate,TBOT）作为钛物种前驱体,采用浸渍法制备了无定形二氧化钛与MIL-101（Cr）的复合材料。MIL-101（Cr）具有较大的比表面积和孔容,有助于提升活泼钛物种的分散度以及暴露的钛活性位点数量,从而提高该复合材料在DBT的ODS反应中的催化活性。另外,通过对该复合材料中MIL-101（Cr）掺入量的优化,发现含有10%MIL-101（Cr）的复合材料（10%MIL-101（Cr）/TiO₂）表现出最好的氧化脱硫性能。其在反应温度为60℃,异丙苯过氧化氢作氧化剂的反应条件下,在20 min的反应时间内可使DBT的脱除率达到99%,将模拟油中的硫含量由1000 ppm降低至10 ppm以下,其反应速率常数为相同反应条件下无定形二氧化钛的7倍。其次,针对MIL-101（Cr）/TiO₂复合材料中单个钛位点催化效率不高的问题,基于路易斯酸碱相互作用理论,选取TBOT或TiCl₄为路易斯酸,氨基修饰的MIL-101（Cr）（MIL-101（Cr）-NH₂-SF）为路易斯碱,制备了钛改性MIL-101（Cr）-NH₂-SF材料。首先在无溶剂（solvent free,SF）添加条件下合成了硝基修饰的MIL-101（Cr）（MIL-101（Cr）-NO₂-SF）材料,进而将其进行氨基化处理成功制备了具有大比表面积的MIL-101（Cr）-NH₂-SF材料,然后将其与活泼的钛物种结合,制备出钛改性MIL-101（Cr）-NH₂-SF催化剂。研究结果表明,TiCl₄可通过氨基官能团嫁接到MIL-101（Cr）-NH₂-SF的骨架上,从而显著提升了单个钛位点的ODS催化效率。MIL-101（Cr）-NH₂-SF-TiCl₄催化剂中单位钛催化活性位点转化反应物的分子数（turnover number,TON）是10%MIL-101（Cr）/TiO₂复合材料的12倍。最后,考虑到空气氧化脱硫体系的实用性和便捷性,探索了常见MOFs催化剂在空气氧化脱硫体系中的催化性能。研究发现,以空气中氧气为氧化剂时,含钒催化剂比含钛催化剂更活泼,因而选取了一种钒基金属有机骨架材料MFM-300（V）作为研究对象并探索其空气氧化脱硫性能。该催化剂在常压、反应温度为120℃以及空气作氧化剂的条件下,5 h的反应时间里对模拟油中DBT的脱除率可达到99.6%。此外,MFM-300（V）在4,6-DMDBT的ODS中也展现出了优异的催化活性,6 h的反应时间内4,6-DMDBT的脱除率可达到98.1%,表明其具有深度氧化脱硫的潜力。该催化剂不仅在供氢溶剂中有良好的催化活性,在非供氢溶剂中也能催化氧化脱硫反应的进行。由于非供氢溶剂更接近真实燃料油的组分,因此该催化剂具有一定的工业应用前景。循环使用7次后其催化活性没有明显下降,展现出了优异的结构稳定性和循环使用能力。