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本发明提供一种燃油氧化脱硫的方法，将待脱硫燃油、十六氯金属酞菁、轴向配体、过氧化氢和水混合，氧化反应得到油相溶液和水相溶液；再将油相溶液进行萃取，得到超低硫燃油；水相溶液作为催化体系循环使用。本发明将具有较高化学稳定性的十六氯金属酞菁与轴向配体结合，构建具有仿生催化特性的催化体系，实现了对过氧化氢的高效活化，达到高效催化氧化超深度脱除硫化物，尤其是难以加氢还原的噻吩类硫化物；并且，轴向配体的引入改变了十六氯金属酞菁的催化机理，在反应过程中能形成高价金属氧的瞬态高活性种，能将噻吩类硫化物快速氧化成砜，但其对燃油中的烷烃化合物没有氧化作用，实现了对硫化物氧化的高选择性，不会对燃油的烷烃产生破坏。