燃料油中存在的硫化物经过燃烧后会生成硫氧化合物,这些硫氧化合物将会对环境造成污染和毒化燃料电池堆中燃料处理器催化剂以及电极（阳极）催化剂。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,不能达到深层脱硫的目的,难以满足燃料电池的需求,而吸附脱硫技术是一种低能耗,低成本,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,非常适用于燃料电池所用燃料的脱硫。因此受到研究者的广泛关注。吸附脱硫技术的核心是吸附剂,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,其制备成本低,容易产业化。本课题组在之前的工作中开发了一系列含Ni（Ⅱ）,Ag（Ⅰ）,Cu（Ⅰ）的复合气凝胶型π络合吸附剂,在用于除去模拟汽油中噻吩类含硫化合物的应用中表现出良好的脱硫性能,然而,这些吸附剂的制备过程中活性组分流失率较高,在芳烃和烯烃存在下对噻吩的的竞争吸附选择性有待进一步提高。本文采用溶胶凝胶法-常压干燥技术分别制备了Cu₂O-SiO₂,Cu₂O-Al₂O₃-SiO₂和Cu₂O-TiO₂-SiO₂复合气凝胶,不同氧化石墨烯（GO）含量的Cu₂O-SiO₂@GO复合气凝胶和不同n（Si/Pd）的Pd（Ⅱ）-SiO₂复合气凝胶材料。用穿透吸附实验和平衡吸附实验评价材料的吸附脱硫性能,同时通过低温N₂吸附-脱附、FITR、XRF和SEM对材料的结构和组成进行表征分析,研究了掺入不同活性组分对材料的结构和脱硫性能的影响。结果表明Cu₂O-SiO₂,Cu₂O-Al₂O₃-SiO₂和Cu₂O-TiO₂-SiO₂为纳米级颗粒相互聚集形成的三维网络状介孔固体材料,它具有高孔隙率,高比表面积,且Cu₂O-Al₂O₃-SiO₂和Cu₂O-TiO₂-SiO₂具有较多的酸中心和较强的酸度,Cu₂O-SiO₂,Cu₂O-Al₂O₃-SiO₂和Cu₂O-TiO₂-SiO₂对噻吩的吸附容量大小顺序为Cu₂O-Al₂O₃-SiO₂>Cu₂O-TiO₂-SiO₂>Cu₂O-SiO₂,它们对苯并噻吩,二苯并噻吩的穿透吸附容量均比噻吩大。Cu₂O-SiO₂中掺入Al和Ti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溶剂洗脱再生性能。为了提高Cu₂O-SiO₂复合气凝胶的Cu（Ⅰ）掺入量和机械强度,进一步合成了Cu₂O-SiO₂@GO复合气凝胶,氧化石墨烯掺入后,不会改变Cu₂O-SiO₂复合气凝胶的特征形貌,它仍具有高孔隙率,高比表面积（608-820 m²/g）和介孔（5.0-8.4nm）结构。当GO掺入量为2.00 wt‰时,吸附剂对模拟汽油中噻吩的的穿透吸附容量最大。所有Cu₂O-SiO₂@GO对模拟汽油中噻吩的平衡吸附数据可以很好地被Langmuir和Freundlich模型拟合,Cu₂O-SiO₂@2.00 wt‰GO对模拟汽油中噻吩的吸附过程为混乱度降低且自发进行的放热过程。掺入GO可以提高Cu₂O-SiO₂吸附剂的选择性。Cu₂O-SiO₂@2.00 wt‰GO具有较好的溶剂洗脱再生性能,可以多次重复使用。Cu（Ⅰ）在空气中很容易发生歧化,生成Cu和Cu（Ⅱ）,因此开发出了Pd（Ⅱ）-SiO₂复合气凝胶吸附剂。随着n（Si/Pd）的降低（Pd含量的增加）,活性组分流失率在增加,Pd（Ⅱ）流失率高达（67.0-69.3%）。当n（Si/Pd）为318时,吸附剂对模拟汽油中噻吩的的穿透吸附容量最大,所有Pd（Ⅱ）-SiO₂对模拟汽油中噻吩的平衡吸附数据可以很好地被Langmuir和Freundlich模型拟合。Freundlich模型的R²略微高于Langmuir模型,表明Freundlich模型更适合描述Pd（Ⅱ）-SiO₂吸附噻吩的过程。Pd（Ⅱ）-SiO₂-318对MF-6中噻吩的吸附过程仍为混乱度降低且自发进行的放热过程。Pd（Ⅱ）-SiO₂-318经过四次再生后,穿透吸附容量为新鲜吸附剂的86%。