采用浸渍法制备了具有分级双孔结构的Co-Mo-Ni/Al2O3、Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3和Co-Mo/Al2O3催化剂,并将其应用于噻吩和苯并噻吩的加氢脱硫反应。对催化剂的结构分析表明,分级双孔催化剂拥有有序排列的大孔孔道,其孔壁存在中孔。在噻吩加氢脱硫反应中,分级双孔Co-Mo-Ni/Al2O3和商业Co-Mo-Ni/Al2O3(无大孔结构)的本征活性(消除扩散影响)比较接近,但在宏观活性(存在内扩散影响)上,前者高于后者,这表明大孔结构有效降低了催化剂的内扩散影响。Ti的加入可以降低金属活性组分与载体之间的相互作用力。当载体Ti含量较低时(28 wt%),不管预硫化与否,分级双孔Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂都显示出很高的活性,而当Ti含量较高时(61 wt%),催化剂的加氢脱硫活性显著降低。反应动力学分析进一步证实了载体性质对催化剂加氢脱硫活性的影响。与自制Co-Mo/Al2O3 (无大孔结构)相比,分级双孔Co-Mo/Al2O3催化剂在苯并噻吩加氢脱硫反应中也表现出更高的宏观活性,这进一步凸显了分级大孔-中孔结构强化反应组分在催化剂颗粒内部扩散的作用。