柴油机颗粒物捕集器（Diesel particulate filter,DPF）可以实现颗粒物（Particulate matter,PM）的高效捕集,该技术的关键是定期再生以及清除其中的灰分。本文基于低温等离子体（Non-thermal plasma,NTP）再生DPF技术,设计并完成了残余灰分累积试验方案,开展了残余灰分对DPF捕集及再生的影响研究,并利用反吹法提取DPF中的残余灰分,表征了不同工况下再生所得灰分的理化性质。主要研究内容如下:（1）利用加载了不同初始含量灰分的DPF进行PM捕集、NTP再生DPF试验,分析了灰分对PM捕集过程中DPF背压、PM捕集率以及NTP再生DPF过程中再生时间、测点峰值温度、碳去除量的影响。研究结果表明,灰分显著提高了DPF对小粒径颗粒物的捕集率,但灰分也会引起DPF背压增大。NTP再生DPF基本是由DPF前端向DPF后端逐渐推进的,NTP利用率较高。DPF内部灰分含量的升高会使得再生时间变长,测温点的峰值温度升高,再生去除碳量也明显增加。因此,在实际应用中,应将DPF中的灰分含量控制在合理范围内,以提高PM捕集率,并预防因灰分含量过多使得DPF背压过高或再生时间过长。（2）为探究不同工况下NTP再生所得灰分的元素组成、化学异相性、有序化程度、无定形碳含量,对残余灰分进行了X射线能谱检测及激光拉曼光谱检测。研究结果表明,NTP完全再生DPF后所得的残余灰分呈现灰褐色,低负荷所得灰分主要呈现粉末状,高负荷所得灰分主要呈现条状,负荷增大到100%时,出现了较多长达6 mm¹0 mm的条状灰分。残余灰分组成元素除了C、O、S之外,还含有较多的Na、Ca等金属元素。灰分样品的I_D1/I_G值介于1.5¹.8之间,I_D3/I_G值介于0.4⁰.7之间。随着负荷的增大,I_D1/I_G值减小,表明大负荷工况下经NTP再生所得的灰分的结构更加有序;灰分I_D3/I_G值随柴油机负荷的增大也呈降低趋势,表明大负荷下再生所得灰分中的无定形碳含量有所降低,碳团簇程度降低。负荷增大后灰分样品D1峰的半峰高宽逐渐升高,而G峰的半峰高宽先升高后降低,总体而言灰分的化学异相性增强,结构更加多样化。（3）为深入研究灰分的理化性质,对灰分进行了傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectrometer,FTIR）及X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectrometer,XPS）表征,分析灰分所含表面官能团以及灰分各组成元素的赋存形式和赋存比例。灰分FTIR谱图显示,NTP再生所得灰分主要含有羟基、烷基以及C-O、C=O等有机官能团。灰分XPS宽扫描结果显示,C、O元素总摩尔含量约80%,C、O元素摩尔含量比范围为0.657⁰.839;Ca、Na等金属元素总摩尔百分含量达13.96%¹4.67%;S元素摩尔百分含量为2.98%³.67%。C元素以C-C、C-OH及O-C=O官能团的形式赋存,赋存比例分别为49.6%⁵1.5%、13.9%¹5.9%、33.8%³6.1%。S元素赋存形式有两种,分别为SO₄^2-和SO₃^2-,其中以SO₄^2-形式赋存的比例约40%,以SO₃^2-形式赋存的比例约60%。75%负荷下再生所得灰分中S元素的摩尔百分含量最高,表明75%负荷下再生所得灰分中无机盐含量较高。O元素摩尔百分含量为43.64%⁴8.11%,其中有机氧的摩尔百分含量为25.79%³0.81%,其余以无机氧赋存。除了SO₄^2-和SO₃^2-,还有一部分无机氧以金属氧化物的形式赋存于灰分中。