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燃料油中含有许多不同的硫化合物,硫在燃烧过程中会转化为SOX直接排放到大气中,这是造成酸雨和催化剂中毒的主要原因之一。目前,清洁燃料研究已成为全球环境研究的重要课题,生产无硫燃料可以提供更清洁和更健康的生态环境。环境法规以及许多国家的政府要求生产使用含硫量较低和更环保的运输燃料。现有的加氢脱硫技术操作条件太过于苛刻,很难满足超低排放标准,迫切需要新的深度脱硫技术。吸附脱硫可用于深度脱硫,其具有吸附能力强、选择性高、再生路径简单和油品辛烷值无变化等优点,已受到广泛关注。据文献报道,络合吸附剂的吸附容量相较于物理吸附大,再生相对于化学吸附容易,而一价铜离子Cu(Ⅰ)离子的吸附活性相对于其它过渡金属(银、镍、锌等)要好,且Cu(Ⅰ)位点具有无毒、高效、成本低等优点。金属有机骨架(MOFs)具有大的比表面积、规则的孔道结构、功能可调等优点。将铜(Ⅰ)负载与MOFs在吸附分离中的应用有潜在价值。传统的方法是将负载型二价铜离子Cu(Ⅱ)在惰性气体中经高温自还原转化为Cu(Ⅰ),但对于大部分MOFs的热稳定性,其在高温条件下很容易造成骨架坍塌,限制了 MOFs的应用。此外,经高温自还原法形成的Cu(Ⅰ)的收率也较低。本文首先利用水热法合成了金属有机骨架材料UiO-66(Zr),并引入了磺酸基-S03H官能团制备得到含不同磺酸基量的Ui0-66-S03H,通过离子交换法制备得到UiO-66-S03Cu。然后利用醇类的弱还原性,在较低温度下使醇蒸汽与Cu(Ⅱ)相互作用,将Cu(Ⅱ)还原为具有π络合作用的Cu(Ⅰ),得到Ui0-66-S03Cu(Ⅰ)吸附剂。通过XRD分析,改性后的吸附剂仍然具有UiO-66的晶型结构。XPS分析表明,通过蒸汽诱导法成功将Cu(Ⅱ)还原为Cu(Ⅰ)。通过EDX元素图像分析,Cu(Ⅰ)均匀分布在材料中。通过吸附脱硫实验测试了吸附剂的脱硫性能。结果显示,当磺酸基的引入量占比为0.15时,Ui0-66-S03Cu(Ⅰ)的吸附脱硫效果最佳。脱硫效果顺序为:UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.15>UiO-66>UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.20>UiO-66-S03Cu(Ⅰ)-0.10>UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.05。通过引入模板剂前体成功合成了多孔级材料H-Ui0-66-S03H,以离子交换制备得到H-Ui0-66-S03Cu,利用蒸汽诱导法还原制备出H-Ui0-66-S03Cu(Ⅰ)多孔级吸附剂。通过BET和TEM分析,H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)产生了新的介孔结构。通过吸附实验表明,模板剂比例为0.3,磺酸基比例为0.225,吸附剂吸附噻吩(TP)的效果最好。吸附容量顺序为H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.225>H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.150>H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.075>UiO-66。当磺酸基比例为0.150时,吸附剂吸附苯并噻吩(BT)的效果最佳,吸附容量顺序为H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.150>H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.225>H-UiO-66-SO3Cu(Ⅰ)-0.075>UiO-66。为了使吸附剂更高效的回收,在UiO-66吸附剂中引入了磁性Fe304纳米粒子,成功制备出Fe3O4@UiO-66磁性复合材料并用于吸附模拟燃料油中噻吩硫化物。通过XRD、FT-IR、TEM、SEM对样品进行了表征,并考察了其吸附脱硫性能。通过静态吸附实验,得到Fe3O4@UiO-66复合材料吸附TP的吸附等温线,表明复合材料对燃料油中的噻吩有着良好的吸附能力,吸附效果跟UiO-66相近。利用外加磁场,可以将吸附剂简单、快速、高效的分离。再生吸附试验结果表明吸附剂再生性能良好,经过4次再生后吸附量相比于新鲜吸附剂仅下降了 11%。