离子液体是完全由离子组成的在室温或近室温状态下呈液态的物质,因此也称低温熔融盐或室温离子液体。由于其具有蒸汽压低、不挥发、液态范围宽、可设计等优点,在有机合成、化工分离等领域收到了广泛的关注。近年来,作为萃取剂在石油脱硫方面的应用也进行了大量研究。本论文首先合成了三种常规离子液体[Bmim]BF4、[Bmim]NTf₂和[C₄Py]NTf₂,两种SO₃H-功能化离子液体[EimC₄SO₃H]HSO₄和[EimC₄SO₃H]NTf₂,两种质子型离子液体DMCEAP和DMHEEAP,并采用核磁等表征方法对离子液体的纯度等常规化物化性质进行了研究。以其中的SO₃H-功能化离子液体和质子型离子液体为脱硫溶剂,系统的研究了离子液体的脱硫性能。针对SO₃H-功能化离子液体,采用氧化-萃取脱硫的方法,以NaClO和H₂O₂为氧化剂,系统的研究了SO₃H-功能化离子液体对二苯并噻吩（DBT）的脱除效果。模拟燃油的原始硫含量为1600 ppm,经SO₃H-功能化离子液体脱硫后的模拟油中硫含量降至20 ppm以下,单次萃取效率达到98%以上。以水为萃取剂,对脱硫后的SO₃H-功能化离子液体进行反萃回收,5次回收利用的脱硫效率几乎没有降低。DBT氧化产物被分离出来,经1H NMR和MS表征发现,生成了极性更强的二苯并噻吩砜（DBTO₂）。同时,分析发现,当氧化剂不同时,反应所遵循的脱硫过程也不同。采用质子型离子液体,利用直接萃取法,对模拟油品中二苯并噻吩（DBT）的脱除性能进行了系统研究。研究表明,经质子型离子液体单次脱硫后,油品中硫含量从原始的1600 ppm降至650 ppm左右,萃取效率在60%以上。经5次萃取后,模拟油中硫含量可降至20ppm以下,完成脱硫后的离子液体通过简单的蒸馏工艺即可实现回收,回收后的离子液体脱硫效率变化不大。进而对质子型离子液体的脱硫机理进行了初步探讨。