燃料油中的含硫化物经过燃烧后会产生SO_x等大气污染物,严重危害环境和人类的健康。同时,这些硫氧化合物也会毒化燃料电池堆中燃料处理器催化剂和电极催化剂。随着国内外环保法规的日益完善,各国对燃料油中的硫化物含量标准越来越严格。传统的加氢脱硫技术（HDS）操作条件严苛,难以去除大分子噻吩类硫化物,不能达到深层脱硫。基于π络合作用的吸附脱硫技术是一种低能耗,易再生,环保且对噻吩及其衍生物具有较好脱除效果的脱硫技术。吸附脱硫技术的核心是吸附剂,因此,具有活性中心多且高度分散,制备成本低的介孔型π络合吸附剂是目前最具研究和应用前景的脱硫吸附剂之一。气凝胶是一种纳米级胶体粒子相互聚集而成的纳米多孔材料。由于其独特的物理化学性质,本课题组在之前的工作中研究了一系列含Ni²⁺、Ag⁺的复合气凝胶型π络合吸附剂,用于除去模拟燃料油中噻吩类硫化物表现出良好的脱除性能。然而,这些吸附剂在制备过程中活性组分流失率高,且在芳烃和烯烃存在时对噻吩的竞争吸附选择性有待进一步提高。本论文采用溶胶凝胶-常温干燥法将过渡金属（Ti、Zr）掺入到Ag₂O/SiO₂-50复合气凝胶中制备了Ag₂O/SiO₂-TiO₂-x、Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-y和Ag₂O/SiO₂-TiO₂-GO（z）复合气凝胶。利用动态和静态吸附实验考察了吸附剂对噻吩类硫化物的吸附性能和机理。同时采用XRD、BET、XRF、SEM、FTIR及NH₃-TPD等表征手段研究了复合气凝胶吸附剂的物理化学结构。结果表明,掺入过渡金属（Ti、Zr）的Ag₂O/SiO₂-TiO₂-x和Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-y复合气凝胶对噻吩、苯并噻吩以及二苯并噻吩的穿透吸附容量均高于Ag₂O/SiO₂-50复合气凝胶。这是由于过渡金属离子(Ti⁴⁺、Zr⁴⁺)的掺入使得吸附剂中同时存在π络合作用和酸碱作用,且Ti⁴⁺和Zr⁴⁺的掺入提高了活性中心Ag⁺的含量。其中Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50和Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-25对噻吩（苯并噻吩、二苯并噻吩）具有最大穿透吸附容量,分别为11.6 mg-S/g（14.3 mg-S/g、17.7 mg-S/g）和10.9 mg-S/g（14.3 mg-S/g、17.0 mg-S/g）。为了进一步提高Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50的脱硫性能。加入氧化石墨烯合成了Ag₂O/SiO₂-TiO₂-GO（0.61 wt‰）对噻吩（苯并噻吩、二苯并噻吩）的穿透吸附容量相比Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50提高17%（19%、16%）。尽管吸附剂比表面积和孔径有较小幅度降低,但其本身对噻吩类硫化物有较好吸附能力。Ag₂O/SiO₂-50加入Ti、Zr以及氧化石墨烯后,会降低芳烃/烯烃对噻吩竞争吸附的影响（提高吸附剂选择性）。吸附剂同样具有优异的再生性能,再生后为新鲜吸附剂的71%、69%和70%。动力学研究表明,相比表观一级吸附动力学模型,Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50、Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-25和Ag₂O/SiO₂-TiO₂-GO（0.61 wt‰）对噻吩的动力学吸附数据均符合表观二级吸附动力学模型。平衡吸附研究表明,Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50、Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-25和Ag₂O/SiO₂-TiO₂-GO（0.61 wt‰）对噻吩的平衡吸附数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型。热力学研究表明,在298 K时,Ag₂O/SiO₂-TiO₂-50、Ag₂O/SiO₂-ZrO₂-25和Ag₂O/SiO₂-TiO₂-GO（0.61 wt‰）对噻吩吸附过程中的ΔG分别为-3.99 kJ/mol、-4.13 kJ/mol和-4.86 kJ/mol。即吸附过程均为自发进行的。