Un proceso efectivo para eliminar compuestos a base de nitrógeno de los combustibles fósiles sin dañar el proceso de eliminación de azufre es una brecha real en las refinerías. Se logró una combinación exitosa de procesos de desulfuración y denitrogenación capaces de eliminar completamente los contaminantes ambientales más importantes en el diésel en condiciones sostenibles en este trabajo, aplicando polioxometalatos como catalizadores, peróxido de hidrógeno como oxidante y un líquido iónico inmiscible como solvente de extracción. El proceso desarrollado basado en la desulfuración oxidativa simultánea (ODS) y la denitrogenación oxidativa (ODN) involucró la extracción inicial de compuestos de azufre y nitrógeno seguida de una oxidación catalítica. Los polioxomolobdatos de tipo Keggin revelaron una capacidad de reutilización mucho mayor que el polioxotungstato relacionado. Efectivamente, los primeros catalizadores permitieron prácticamente la eliminación completa de azufre y nitrógeno en solo 1 h de reacción y durante diez ciclos consecutivos, manteniendo las muestras originales de catalizador y líquido iónico.