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以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和稀土离子Eu3＋、Nd3＋掺杂的TiO2，并以TiO2和核黄素溶液为催化剂氙灯照射光催化深度去除油品中苯并噻吩，考察了氧化剂、双氧水浓度、核黄素浓度等工艺条件的影响。结果表明：体积浓度为25%的双氧水脱硫效果较好，当核黄素浓度达到25μg ·mL-1时，脱硫率达到最高，稀土掺杂TiO2后可提高油品硫的脱除率，TiO2光响应范围向可见光拓展。