含硫油品在燃烧过程中会产生硫氧化物,由此引发的酸雨、雾霾等环境污染问题严重威胁着人类健康。伴随着燃油硫含量质量标准的不断提高,如何实现温和条件下的高选择性硫脱除成为目前该领域的研究热点。氧化-吸附耦合脱硫技术将氧化脱硫和吸附脱硫有机结合,能够在温和的条件下实现高选择性硫脱除。本文设计合成了低钛负载量的钛硅材料,室温条件下,在柴油体系中展现了优异的脱硫性能。本文还进一步研究了硫化物催化氧化过程的反应动力学,揭示了该过程的机理。本文通过过量溶液浸渍法合成了低钛负载量的的钛硅材料,并将其应用于氧化-吸附耦合柴油脱硫。相较于文献报道的同类型的过渡金属催化剂,本文的材料催化氧化DBT的TOF具有比较优势。在真实油中对DBTO₂的吸附符合Langmuir吸附等温模型,常温下吸附饱和硫容为7.08 mg/g。材料对DBT的氧化-吸附耦合过程选择性远远高于（100倍）柴油中的芳烃组分;材料在真实油条件下经过5次脱硫/再生循环,其脱硫性能能得到97%的保持;在真实油条件下的固定床动态脱硫能将柴油中10 ppm的硫含量降至0.8 ppm。证明了该材料具有较好的脱硫性能。本文采用基于过氧化氢化学吸附的化学滴定和其他表征方法,表征了低钛负载量钛硅材料表面催化活性位的数量和分布特征。结果显示,钛负载量较低时能够形成分散度更高的Ti O₂催化活性位,此时,催化活性位（未配位饱和的钛）占总负载量的22%左右。负载量的提升虽然整体上提高了催化活性位的数量,但由于催化活性位占比下降（降至6%）,使其单位Ti负载量的催化效率下降。通过调控温度,氧化剂浓度、硫化物浓度和种类、催化剂使用量等参数,探究了催化氧化脱硫过程的反应动力学。结果表明:该体系中DBT的氧化速率符合准一级动力学规律,且氧化速率随着温度升高而增大,随催化剂用量增加而呈指数增长,但受硫化物浓度和氧化剂浓度变化影响较小。不同的硫化物在该催化氧化过程的动力学常数大小表现为:DBT>4,6-DMDBT>BT>Thiophene。通过对催化氧化脱硫过程动力学的研究,本文创新性地提出了钛-过氧化物中间体历程:催化剂中低配位数的钛首先与氧化剂经历一步快反应,生成活性钛-过氧化物配位中间体,之后再与硫化物发生氧化反应,催化活性中心经吸附的还原产物脱附后进入下一催化氧化过程。基于配位中间体假设的动力学模型计算拟合得该配位中间体的表观反应级数为1.7,因此总反应的速率方程式为:r=k[A^*]^1.7[DBT]。