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近年来,雾霾天气笼罩着我国各大城市,给人们的健康和出行造成了很大危害。研究发现,机动车尾气是造成雾霾天气的主要来源之一,且机动车尾气中的硫化物是主要污染物之一。针对机动车尾气中硫化物的排放问题,世界各国均制定了越来越严格的汽车尾气排放标准及苛刻的燃油质量标准。其中,燃料油中的硫含量必须达到超低水平,而新型高效的加氢脱硫（HDS）催化剂的设计与开发是实现清洁柴油生产的最有效手段之一。众所周知,柴油油品中含有许多不同分子尺寸的含硫化合物,一般可分为较易脱除的非杂环类含硫化合物和较难脱除的杂环类含硫化合物两类,而难脱除的杂环类含硫化合物主要包括具有大分子尺寸及大空间位阻的二苯并噻吩（DBT）及其衍生物。因此要实现超低硫清洁柴油的生产,DBT及其衍生物等难脱除的含硫化合物的脱除成为了生产超清洁柴油燃料的关键,这不仅要求催化剂具有较大的孔径和开阔的孔道结构,以消除反应物的扩散阻力,增加不同分子尺寸的反应物与催化剂孔道中活性位的可接近性,还要求其具有适宜的酸分布以及良好的氧化还原性和金属分散性。因此,开发出具有较大孔径和开阔的孔道结构以及适宜酸性质的催化载体材料是新型、高活性HDS催化剂开发的关键科学问题。针对以上HDS催化剂载体设计开发中的关键科学问题,本研究采用微乳液法,以三嵌段聚合物（P123）+油（扩孔剂）+H2O三元体系为研究对象,通过筛选微乳液体系中所使用的不同油相（扩孔剂）成功合成了一系列超大介孔泡沫SiO2材料。并把所合成的超大介孔材料经过Al和Zr后改性,负载金属Ni、Mo后制备成相应的催化剂。采用SAXS、SEM、BET、UV-Vis DRS、H2-TPR、27Al MAS NMR、pyridine-FTIR、Raman、HRTEM及XPS等方法对介孔材料及相应的催化剂进行了表征,并将制备的催化剂应用于DBT模型化合物及柴油的加氢脱硫反应,研究表明所合成的超大介孔基催化剂表现了较高的脱硫活性。首先,以P123为微乳液体系中的表面活性剂、TEOS为硅源,通过改变微乳液初始体系中的扩孔剂（己烷,环己烷,TIPB和TMB）,成功合成了一系列不同孔结构的SiO2介孔材料,并推测了扩孔剂与所合成材料结构的关系。当以己烷为扩孔剂时,所合成材料SBA-16@hexane具有体心立方（Im3m）结构,并且孔径最大,然后对其中SBA-16@hexane材料进行Al后改性（Al-SBA-16@hexane）以增加其酸性,并制备成相应的NiMo担载型催化剂NiMo/Al-SBA-16@hexane。与传统NiMo/Al-SBA-16和NiMo/γ-Al2O3催化剂相比,探究其DBT HDS反应性能。优选出具有最大孔径的NiMo/Al-SBA-16@hexane与传统SBA-16和γ-Al2O3催化剂作对比,DBT加氢脱硫反应性能表明,NiMo/Al-SBA-16@hexane催化剂活性最高,这是由于其具有较大孔径、比表面及孔容。此外,该催化剂的稳定性较好,在长时间运转周期内,活性由93.1%下降到90.3%,并未失活。其次,针对MCF材料采用后改性方法,以异丙醇铝为铝源,对纯硅MCFs材料进行铝改性,通过改变异丙醇铝的加入量,成功合成了系列NiMo/Al-MCFs（x）（x=10、20、30、40和50）催化剂。并对所合成的介孔材料进行了SAXS、N2吸附脱附、SEM及27Al MAS NMR等表征。结果表明,Al后改性能成功把Al掺杂进纯硅材料的骨架中,并没有破坏载体材料的结构。且随着Al加入量的增大,其酸性逐渐增大;当Si/Al为20时酸性达到最大;此外,NiMo/Al-MCFs（20）的硫化度最高,其MoS2的堆垛层数较低。负载型系列NiMo/Al-MCFs（x）催化剂与传统NiMo/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫反应活性相比,活性更高;当Si/Al达到20时,催化剂的HDS活性最好,可达96%。最后,采用后改性方法,以氧氯化锆为锆源,对纯硅MCFs材料进行锆改性,通过改变锆源的加入量,成功合成了系列NiMo/Zr-MCFs（x）（x=10、20、30、40和50）催化剂。对所合成介孔材料进行的SAXS、N2吸附脱附及SEM等表征结果表明,后改性方法成功把Zr掺杂进纯硅材料的骨架中,没有破坏载体材料的结构。且随着Zr加入量的增大,其酸性逐渐增大;当Si/Zr为20时酸性达到最大。这是由于Zr的掺杂,能促进活性金属的分散,从而可以提高其HDS反应活性。负载活性金属后制备了NiMo/Zr-MCFs（x）催化剂,将其应用于柴油加氢脱硫反应,研究发现,当Si/Zr达到20时,催化剂的HDS活性最好,可达97%.