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随着环保相关法规的日益严格,燃料油中的硫含量要求变得越来越严格。加氢脱硫技术虽然已经是成熟技术,但对噻吩类硫化物脱除效果不佳,氧化脱硫可在温合反应条件下达到高效脱除噻吩类硫化物。本论文以非氯型酸性低共熔溶剂为催化剂和萃取剂进行脱硫,不仅成本低,而且脱硫率很高。非氯酸性低共熔溶剂具有更加环保的优点,在以双氧水作为氧化剂的条件下,可以达到高效脱除噻吩类硫化物的目的,进一步解决了燃料油中脱除噻吩类硫化物的难题。本论文对非氯酸性低共熔溶剂脱硫进行系统研究。本文采用简单的搅拌方法合成了三类非氯型酸性低共熔溶剂,并将其用于氧化脱硫。(1)简单加热并搅拌己内酰胺(C6H11NO)和三氟甲磺酸(CF3SO3H)的混合物,合成了C6H11NO/n CF3SO3H(n=0.25,0.5,1)型酸性低共熔溶剂。利用红外光谱(FT-IR)和氢谱(1H NMR)确定C6H11NO/n CF3SO3H的结构特征。实验结果表明,在模拟油体积为5 m L、n(CF3SO3H):n(C6H11NO)=0.5、反应温度为60°C、O/S=6、C6H11NO/0.5CF3SO3H的加入量为1.0 m L的最佳反应条件下,C6H11NO/0.5CF3SO3H对DBT、4,6-DMDBT、BT和真实油的脱硫率分别达99.4%,98.6%,83.6%和61.6%。红外表征结果显示,DBT与DESs之间存在相互比较强的作用,这种作用促进了氧化脱硫的进程。对催化剂进行5次循环反应,其脱硫率仍高达91.9%,表明C6H11NO/0.5CF3SO3H低共熔溶剂具有较高的脱硫性能和稳定性。(2)以N-甲基咪唑氟硼酸盐([HMIM]BF4)和苯丙酸(C9H10O2)为原料合成了[HMIM]BF4/x C9H10O2(x=0.5,1,2)型低共熔溶剂;对其进行FT-IR,1H NMR和TGA表征分析。结果表明:在模拟油体积为5 m L,n(C9H10O2)/n([HMIM]BF4)=0.5,反应温度为60°C,n(H2O2)/n(S)=8,反应180 min,[HMIM]BF4/0.5C9H10O2的加入量为1.0 m L的最佳反应条件下,[HMIM]BF4/0.5C9H10O2对二苯并噻吩(DBT),4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)和苯并噻吩(BT)的脱硫率分别达98.4%,93%和89.6%;红外分析表明DBT与低共熔溶剂(DESs)之间存在较强的相互作用,该作用可使DBT的结构发生畸变而被氧化;在5次循环反应后,[HMIM]BF4/0.5C9H10O2的脱硫率仍高达90.2%,表明其具有较高的稳定性。(3)通过加热和搅拌1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM]DEP)和丙二酸(C3H4O4)的混合物,合成了一系列[EMIM]DEP/n C3H4O4(n=1,2,3)低共熔溶剂(DESs)。分别用傅立叶变换红外(FT-IR),1H核磁共振(1H NMR)和热重分析(TGA)对[EMIM]DEP/2C3H4O4进行表征。以DESs作为萃取剂和催化剂,并使用H2O2作为氧化剂,除去模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。实验结果表明,DBT的去除率可以达到98.2%。DBT,DESs和混合物(DBT-DESs)的FT-IR分析表明,DBT和DESs之间存在相互作用导致DBT更容易被氧化,进而提高DBT的脱除率。