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本发明公开了一种碳化蚕丝光催化剂的制备方法及其应用。这种碳化蚕丝光催化剂是由以下的制备方法制得：将天然蚕丝与活化剂浸泡于水中，取出浸泡后的蚕丝，干燥，再将干燥后的蚕丝在惰性气氛保护下焙烧制成。本发明还公开了一种燃油的光催化脱硫方法，是将待脱硫的燃油、萃取剂和碳化蚕丝光催化剂混合，以空气作为氧化剂，在光照下进行光催化反应，分离上层油相得到脱硫后的燃油。本发明的催化剂制备工艺简单，在UV光辐射下能有效地降低燃油中难以脱除的二苯并噻吩类硫化物；脱硫过程在室温下即可实现脱硫，反应条件温和；采用空气为氧化剂，无需加入易爆性过氧化物，降低了潜在的安全风险。本发明的催化剂在燃油脱硫方面具有良好的应用价值。