机动车用燃油中含硫量过高会导致SO₂等污染物的大量排放,引起酸雨、细颗粒物（PM2.5）等较为严重的环境污染问题,故生产超低硫燃油和无硫燃油成为当今保护环境的重中之重。氧化脱硫技术是目前研究较为广泛且能够进行深度脱硫的关键技术之一,仿生催化氧化脱硫技术具有操作条件容易实现、反应体系较为温和且有较高的脱硫效率,金属酞菁具有活化氧分子功能,可以实现仿生催化氧化脱硫,受到研究者的广泛关注。然而金属酞菁催化氧化脱硫反应速度慢,限制了在实际生产中的应用。基于国内外已有研究成果,本文首先设计合成了八氯取代金属酞菁和两大系列NIT氮氧自由基,并将合成NIT氮氧自由基以化学键固载在八氯取代金属酞菁上,制备出金属酞菁固载NIT氮氧自由基脱硫催化剂。以模拟燃油中的噻吩及二苯并噻吩为目标含硫化合物,探讨不同催化剂结构对脱硫效率的影响,揭示催化氧化脱硫反应机理。主要工作如下:一、八氯取代金属酞菁的制备及脱硫性能研究;合成了六种不同中心金属离子的八氯取代金属酞菁MTc Pc Cl₈（M=Mn（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ））作为脱硫催化剂,以模拟燃油中的噻吩及二苯并噻吩为目标含硫化合物,研究其催化氧化脱硫性能。在常温常压、自然光照条件下,3 h后Ni Tc Pc Cl₈对噻吩脱硫效率最高,可以达到99.46%;在60℃及自然光照条件下,3 h后Ni Tc Pc Cl₈对二苯并噻吩脱硫效率也是最高,可以达到94.42%,实现了深度脱硫;脱硫反应机理研究表明,中心金属离子和酞菁环结构是影响酞菁脱硫效率的主要因素,金属离子和取代基的引入极大的改善了酞菁环上共轭电子云的分布情况,有效提高催化活性。二、NIT氮氧自由基的制备及脱硫催化性能研究;选取不同取代基的苯甲酰氯和苯甲醛分别合成了不同取代基的L-脯氨醇类NIT氮氧自由基和苯甲醛NIT氮氧自由基,用FT-IR、UV-Vis、MS和EPR等方法确定合成物质的结构特征;在常温常压下,以噻吩作为目标降解物,研究了这两大类NIT氮氧自由基的脱硫性能。结果表明,两大系列的氮氧自由基均有良好的脱硫效果,取代基为氟基的L-脯氨醇类NIT氮氧自由基脱硫效果最佳达到了96.71%。三、金属酞菁固载NIT氮氧自由基的制备及脱硫性能研究;通过酰胺化反应将NIT氮氧自由基固载在八氯取代金属酞菁上,制备金属酞菁固载NIT氮氧自由基复合催化剂并对其结构进行表征。以噻吩作为目标降解物,研究了其脱硫性能。结果表明固载NIT氮氧自由基后,金属酞菁的脱硫效率显著提高,并初步研究了催化反应机理。