油品中含硫物质的存在给自然环境和生命健康带来了很大的威胁,实现油品的深度脱硫一直是石油脱硫领域的研究热点。与传统的加氢脱硫（HDS）相比,反应条件温和的氧化脱硫（ODS）对顽固的含硫化合物具有更高的去除率,在工业上具有广阔的应用前景。本研究采用氧化脱硫的方法,将模拟石油中的含硫化合物二苯并噻吩（DBT）氧化成极性大的二苯并噻吩砜（DBTO₂）,再通过过滤的方式将产物去除。本研究将钼通过吸附法负载在钛改性蒙脱土上制成催化剂（Mo/Ti-PILC）。通过SEM、TEM、N₂吸附脱附、FTIR、XRD和XPS等表征手段对Mo/Ti-PILC的结构进行分析。结果发现蒙脱土（MMT）是层间介孔结构,经钛交联剂改性后,大而厚的层片被剥落成细小的碎片。钛交联剂以二氧化钛颗粒保留在层间,起着支撑蒙脱土层片的作用。钼被成功负载到钛交联蒙脱土上,且蒙脱土上的钛和钼是独立存在的,它们之间没有发生化学键的结合。采用控制变量的方法,对反应时间、反应温度、催化剂的用量、过氧化环己酮与二苯并噻吩的摩尔比（O/S）这四个因素分别进行了单因素变量实验。结果表明在四个变量中,反应时间、反应温度和O/S摩尔比对DBT转化率的影响要稍大些。在催化剂用量为0.100 g,O/S摩尔比为2.0,反应温度为100^oC的条件下,DBT可在半小时达到99.96%的去除率。根据单因素实验的结果,利用Box-Behnken进行响应面优化设计,探究反应时间、反应温度和O/S摩尔比这三个因素对DBT转化率的交互影响及最优反应条件。结果表明在反应时间为40分钟、反应温度为93^oC和O/S为3.10的条件下,预测最大DBT氧化率为100%。三个独立因子对DBT转化率的影响程度为:O/S>反应温度>反应时间。此外,采用过滤的方式去除氧化产物,并将此方法与传统的萃取去除氧化产物的方法进行了对比。结果表明两种方法的脱硫效果相差不大,在本研究中都将油品中硫的浓度降到了10 mg/L以下。但过滤相对比与萃取操作更简单也更经济。本研究通过不同脱硫体系的对比实验检测了Mo/Ti-PILC的催化性能,结果表明Mo/Ti-PILC催化剂的存在能大大提高DBT的转化率,且与Mo/Na-MMT、Ti-PILC和Na-MMT相比,Mo/Ti-PILC表现出更好的催化性能。同时催化剂的循环实验和浸出实验都表明催化剂具有极好的稳定性。以上都表明该催化剂具有潜在的工业应用价值。