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随着环保法规的日益严格,汽油的深度脱硫技术越来越成为世界范围内的重要研究课题。Ni/ZnO反应吸附剂将Ni0的催化脱硫活性和ZnO的吸附能力相结合,在深度脱除有机硫化物的同时兼顾硫容量,因而成为近年来的研究热点。但是,有关反应吸附技术的研究刚刚起步,Ni/ZnO反应吸附机理尚无定论。本论文旨在研究Ni/ZnO反应吸附机理及活性影响因素,探索Ni/ZnO吸附剂的制备方法和过程,获得优异物化性质的NiO/ZnO复合材料,进而大幅提高吸附剂的脱硫性能。采用均匀沉淀、均匀沉淀-水热法和低温固相法研究了纳米氧化锌的制备化学规律,详细考察了合成条件对氧化锌形貌及物化性质的影响,探讨了PEG辅助三维结构氧化锌的形成机理。结果表明,水热条件和PEG诱导作用是均匀沉淀-水热法合成规整结构氧化锌的关键因素;低温固相法制备的氧化锌粒径均一,分散性较好,具有较大的比表面积和孔容,分别为44.2m2·g-1和0.17cm3·g-1。采用等体积浸渍法制备Ni/ZnO吸附剂,关联了ZnO的物化性质与Ni/ZnO吸附剂的脱硫活性。结果表明,由高比表面积和孔容的ZnO制备的Ni/ZnO吸附剂反应脱硫活性和稳定性高。通过考察噻吩在ZnO、Ni和Ni/ZnO表面的吸附行为,研究了Ni/ZnO反应吸附机理。结果表明:单一组分的ZnO不具备反应吸附脱除噻吩类有机硫化物的能力,说明ZnO不能直接与噻吩类有机硫化物反应;Ni基吸附剂对噻吩的吸附脱硫本质上为加氢脱硫后的化学吸附,S以Ni3S2的形式固定在吸附剂上;双组分镍锌吸附剂脱硫性能明显优于单组分ZnO和Ni吸附剂。脱硫反应过程中,Ni0催化噻吩氢解产生的S物种被ZnO迅速吸收,以ZnS的形式固定在吸附剂上,Ni保持还原态Ni0,Ni/ZnO体系反应吸附脱硫机理的本质是Ni的催化脱硫和ZnO的化学吸附的协同作用,这种协同作用可能通过“硫溢流”方式实现。分别采用机械混合法、机械混合-热分解法和低温固相法制备了不同Ni和ZnO分散状态的Ni/ZnO吸附材料,研究了Ni和ZnO分散度对吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,高的活性组分分散度有助于提高吸附剂的脱硫性能。优选低温固相法制备Ni/ZnO吸附材料,详细考察了合成条件对比表面积和孔容的影响,并采用模拟汽油体系评价了不同配比的镍锌吸附剂的脱硫性能。结果表明,Ni/Zn/Al摩尔比1:3:1,热分解温度400℃和热分解时间2h时,吸附剂物化性质和脱硫活性达到最佳值。Al的加入可以明显改善NiO/ZnO复合氧化物的孔结构,大幅增加材料的比表面积和孔容,减小NiO和ZnO的晶粒尺寸,提高活性组分的分散度,进而提高Ni/ZnO吸附剂的脱硫性能。采用直馏汽油为原料,评价了Ni/ZnO-Al吸附剂的深度脱硫性能。结果显示,在工艺参数为反应温度300℃、反应压力0.5MPa、体积空速4h-1和氢油体积比200/1时,对硫含量为109.7μg·g-1的直馏汽油进行脱硫处理,所得产品硫含量<1.0μg·g-1,穿透硫容为37.3mg·g-1,饱和硫容为213.0mg·g-1,活性组分利用率为91.2%,表明所研制的反应吸附剂具有较好的应用前景。