CO₂的回收再资源化对碳资源的利用和环境保护具有重要意义。化肥和酒精等生产过程副产的高浓度CO₂是生产食品级CO₂的优质气源,但其中所含有的一些杂质气体如硫化氢（H₂S）等限制了该CO₂的利用。H₂S是一种危害性较大的杂质气体,它的存在不仅会污染环境和危害人体健康,还会腐蚀设备及管路。为了有效的将其从CO₂气源中脱除,不同种类的脱硫剂被广泛应用在当前的工业生产中,其中针对低温CO₂气体中H₂S使用的脱硫剂普遍存在硫容量不高、脱硫精度低和再生困难等问题,因此开发可再生的高效脱硫剂是低温脱硫的重要研究方向。本论文以CuO基脱硫剂为研究对象,从制备方法、助剂以及载体的添加对CuO基脱硫剂的结构、低温脱硫性能和再生性能的影响进行了研究。主要研究内容如下:1.采用沉淀法和溶胶-凝胶法制备了单组分CuO,研究了制备方法对其结构和脱硫性能的影响,同时研究了再生温度、再生气体种类和脱硫再生循环次数对脱硫剂再生性能的影响。结果表明,CuO可以将CO₂气体中H₂S脱除至低于0.1 ppm,不同制备方法合成的CuO比表面积、晶粒尺寸和形貌相差较大,沉淀法制备的CuO的脱硫性能更佳,穿透吸附量为17.7mgg^-1。四次硫化再生循环测试结果显示,使用后的CuO脱硫剂可在100 ℃条件下用空气再生且再生性能保持稳定。2.为了提高单组分CuO的脱硫性能,制备了一系列CuO基二元和三元复合金属氧化物脱硫剂。对脱硫剂中活性组分的组成与脱硫性能之间的关系进行了详细考察。发现铝、铁和铈元素的引入对CuO基脱硫剂的结构和活性组分分散性产生重要影响;助剂的添加量不宜过多,否则会抑制脱硫剂的脱硫性能。其中,添加Al的二元CuO基脱硫剂,穿透吸附量最大为86.0 mg g^-1;添加Fe和Ce的三元CuO基脱硫剂,穿透吸附量最大分别达到了 113.9 mg g^-1和94.1 mg g^-1。3.为了进一步提高CuO的脱硫性能,采用共沉淀浸渍法制备了一系列负载型CuO基脱硫剂,研究载体种类和含量对脱硫性能的影响。结果表明,脱硫剂的结构性能和活性组分的组成在脱硫过程中起着重要作用。相比单组分CuO,添加了载体的CuO基脱硫剂的比表面积、活性组分分散性以及脱硫性能均提高。添加有序介孔材料MCM-41和SBA-15的脱硫剂的脱硫性能更佳。其中,添加了适量MCM-41和SBA-15的脱硫剂的穿透吸附量最大分别达到了 199.8和202.4mg g^-1。4.为了优化脱硫剂的使用,通过调变焙烧温度、杂质气体种类、反应空速和温度等条件,考察影响脱硫性能的主要因素,探索脱硫剂的最佳制备和反应工艺条件。结果表明,提高焙烧温度会引起脱硫剂烧结、比表面积和穿透吸附量的降低,脱硫剂最佳焙烧温度均为350 ℃。原料气中少量H₂O和CO的存在对脱硫性能影响较小,但平衡气CO₂会抑制H₂S的吸附。空速对脱硫性能影响较大,穿透吸附量随空速增大而减小。脱硫温度对不同脱硫剂的影响不同,为了避免其他含硫杂质的产生,适宜的脱硫温度应不高于100℃。