采用水热法合成了具有很好催化性能的Bi2MoO6催化剂，并利用XRD、FT-IR、SEM和EDS等分析技术对其结构和形貌进行表征。以Bi2MoO6为催化剂，1-丁基-3-甲基咪唑盐酸盐(［BMIM］Cl)离子液体为萃取剂，H2O2为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(BDT)。考察了反应温度，氧化剂、离子液体和催化剂使用量，不同种类的含硫化合物以及催化剂稳定性等因素对脱硫效果的影响。在V(oil)=5mL，V(H2O2)=0.2mL，V(［BMIM］Cl)=1.0mL，m(Bi2MoO6)=0.02g，T=60℃的最佳操作条件下，模拟油中的DBT的脱除率可达到94.58%。催化剂重复使用5次活性无明显下降。同时，详细地研究了该催化氧化反应的反应机理。