由于环境法规的日益严格和原油的重质化、劣质化，汽柴油深度脱硫(<15μg/g)已成为急需解决的世界性研究课题。过渡金属-类金属(P、B)非晶态合金由于具有优良的催化加氢性能(活性、选择性和抗硫性等)及消耗低和污染小等特点而成为新型催化材料研究领域的一个热点。本论文对常温常压条件下硼化镍非晶态合金的原位深度脱硫过程进行了系统的研究，取得了一定的研究成果。 论文以噻吩、苯并噻吩以及二苯并噻吩为模型化合物，考察了硼化镍在不同条件下的原位脱硫性能。研究表明，金属硼化物原位脱硫活性按照Ni-B>CoB>ZnB>CdB≈FeB>CuB次序降低；NiCl2·6H2O和NaBH4在CH3OH/THF(V:V=3：1)溶剂中制备的硼化镍具有最佳原位脱硫活性。优化的实验条件为：镍盐甲醇浓度0.1mol/L，BH4-与Ni2+摩尔比3：1，pH值=6.5～8.00，反应温度低于50℃。添加适量的第三组分Co、稀土元素Ce和WO3，以及采用超声波条件等，均可在一定程度上提高硼化镍的脱硫活性。1，5-环辛二烯和2,2’-二吡啶等有机配体则抑制了硼化镍的脱硫。 运用ICP、SEM、XRD、DSC、EDS和XPS等分析技术，研究了脱硫前后Ni-B的结构和表面电子态等与催化性能的关系。结果表明，脱硫反应后，硫原子保留在硼化镍中，新鲜硼化镍合金具有非晶态结构，脱硫后的硼化镍虽然仍表现出非晶特征，但局部区域已出现晶化现象。新鲜非晶态合金Ni-B的晶化主要经历两个步骤，588K退火后生成晶态Ni2B和Ni3B以及少量纳米晶Ni，770K退火后，Ni2B和Ni3B分解为金属Ni，纳米晶Ni聚集成晶态Ni，表明新鲜硼化镍非晶态合金中硼均匀分布。脱硫后硼化镍的晶化主要经历三个步骤，在约373K时，吸附在Ni-B表面的硫化物和脱硫产物脱附；当温度升高到600K～770K时，表面Ni←→B←→S物相分解，温度继续升高时，发生表面元素的氧化反应。新鲜硼化镍中部分电子从硼转移到镍上，使镍富电子。脱硫后硼化镍中硼主要以氧化态存在，与镍和硫形成Ni←→B←→S物相，且硫与硼之间存在着较强的相互作用。向Ni-B中加入Co和Ce可以提高其催化活性，说明金属原子之间存在协同作用，主要表现在两方面，一是抑制反应过程中大量放热引起的纳米晶Ni的聚集，使Ni原子向表面富集，二是使Ni-B非晶态颗粒更为细小，从而增加单位质量的活性中心数目。 以苯并噻吩、二苯并噻吩及其衍生物为模型化合物，对硼化镍的原位脱硫机理进行了探索。有机硫化物主要通过硫原子“端链吸附”在硼化镍(镍氢中间产物)表面，其脱硫过程主要经由氢解路径进行，苯并噻吩和二苯并噻吩及其衍生物的原位脱硫过程也存在加氢路径。脱硫过程中，原位氢首先吸附在硼化镍表面并活化，形成某种镍氢瞬时中间产物，硫化物通过硫原子上的孤电子对氧化加合到该镍氢中间产物上，镍原子嵌入C-S键，与高活性氢反应，C-S键断裂，形成Ni←→B←→S产物。 对硼化镍在汽柴油中的原位脱硫过程进行了研究。研究表明，反应应在低于50℃的温度下进行，温度较高易引起纳米Ni颗粒聚集发生晶化，降低活性中心数目，且表面活性氢减少，从而导致其活性降低。芳烃对其原位脱硫性能影响较小；烯烃与硫化物在活性中心发生竞争吸附，在一定程度上降低了硼化镍的催化脱硫性能。硼化镍对各种硫化物的催化脱硫选择性顺序为：1-辛烯>噻吩(T)>2-甲基噻吩(2-MT)>3-甲基噻吩(3-MT)>2,5-二甲基噻吩(2,5-DMT)>2,3-二甲基噻吩(2,3-DMT)>苯并噻吩(BT)。硼化镍对FCC汽油的原位脱硫活性比模型化合物稍低，可能是汽柴油中含有较多烯烃和较多氧化物种，使硼化镍表面活性中心减少或失去活性。硼化镍对催化裂化柴油的脱硫活性高于模型汽油。硼化镍原位脱硫技术可将汽油硫含量降至15μg/g以下，柴油可降至100μg/g以下，达到深度脱硫要求。