近年来,燃油中含硫化合物的燃烧产生的SOx会造成许多危害,比如产生雾霾,形成酸雨等天气,而且还会损害燃油品质、降低发动机使用寿命等。随着世界各国更严苛的含硫标准,传统的加氢脱硫的局限性日益严重,而氧化脱硫由于其条件温和,脱硫效率高逐渐进入研究者的视野。本文以二氧化钛为原料,采用水热法制备得到钠型钛纳米管,并用不同浓度的盐酸对所制备的材料进行酸洗将其质子化成不同管长的钛纳米管。以0.3 mol/LHCl酸洗后得到的钛纳米短管为催化剂,在间歇条件下分别对模拟油和柴油进行了催化氧化脱硫、萃取脱硫等研究。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、拉曼光谱(Raman)对钛纳米管进行表征,研究酸洗浓度对钛纳米管形貌的影响及钛纳米管管长对模拟油中不同含硫化合物催化氧化脱硫活性的影响。结果表明,当盐酸酸洗浓度增高时,钛纳米管管状结构被破坏,长管断裂成短管,同时发现在0.3 mol/L HCl酸洗下得到的钛纳米短管对大分子含硫化合物4,6-DMDBT(4,6-二甲基二苯并噻吩)的脱除具有较好的催化效果,原因可能在于,钛纳米短管内部的Ti-η1-OOH钛氧络合物由于管壁的曲面作用,Ti-η1-OOH之间产生共同作用力,从而打破4,6-DMDBT上的两个甲基对S原子的隐蔽作用,将4,6-DMDBT催化氧化成4,6-DMDBTO2。以4,6-DMDBT为模拟含硫化合物,考察钛纳米短管的催化氧化脱硫性能。结果显示在最佳反应条件即反应温度为45℃,催化剂用量为6.67 g/L,n(H2O2)/n(4,6-DMDBT)=4,模拟燃油与萃取剂(甲醇)用量为1:1,反应时间为30 min的条件下,能够达到4,6-DMDBT的99.7%脱除。并且二甲苯和环己烷等真实柴油中芳烃和环烷烃模拟物的加入对钛纳米短管的催化氧化脱硫活性没有影响,表现出了高效的选择氧化脱硫性能。同时钛纳米短管催化剂使用8次后经简单的方法再生,具有较好的使用寿命。在模拟油的脱硫研究基础上,考察了钛纳米短管催化剂对柴油的催化氧化脱硫性能。结果表明,经氧化处理之后,柴油中的含硫化合物几乎全部转化成相应的砜类物质,用乙腈作萃取剂萃取脱砜后,柴油中硫的含量从9256.9 ppmw降低至2427.9 ppmw,脱硫率为78.3%。同时钛纳米短管催化剂重复使用10次后脱硫率几乎保持不变,钛纳米短管催化剂在真实重硫柴油氧化脱硫中具有良好的使用寿命。