柴油机颗粒的排放已经成为近年来雾霾环境的一个重要因素,必须得到有效的控制,柴油机颗粒捕集器(DPF)是减少柴油机尾气颗排放十分有效的一种技术。而颗粒物是否能在DPF内高效且可靠的再生,是DPF能否得到广泛应用和推广的重要前提。影响柴油机颗粒物再生性能的因素较多,其中柴油机颗粒的氧化特性对DPF的再生性能具有重要的影响,对其展开研究有着重要的研究意义。利用模拟颗粒热重实验数据分析了三种典型热分析方法各自的特点,在取反应级数n=1时,积分法(Coats-Redfern法)不仅能计算颗粒本征活化能,还能根据需求计算实验颗粒的表观活化能;而阿伦尼乌斯法(Arrhenius)和微分法(ABSW)所计算活化能是实验颗粒的本征活化能。探究了升温速率(10~100 K/min)对颗粒物氧化特性的影响,随着升温速率的增大,颗粒物的转化率曲线(TG曲线)和相对反应速率曲线(DTG曲线)都向高温区偏移,颗粒物的特征温度都随之增大;当升温速率达到50 K/min后,颗粒物会随机出现“急速氧化”现象,相对反应速率急剧增大;由于单位时间内更多的能量投入,相对于低升温速率,高升温速率有利于颗粒的氧化再生,根据热分析动力学所计算出颗粒的表观活化能也随之降低。利用车用柴油(0#)和碳黑颗粒来分别模拟柴油机颗粒的SOF组分和干碳烟组分,捕集了不同工况下的柴油机颗粒,研究SOF对柴油颗粒氧化特性的影响。模拟的柴油机颗粒在氧化燃烧过程中发生分阶段氧化;在模拟SOF含量小于40%时,SOF的氧化对碳黑颗粒的氧化影响较小;而真实柴油机颗粒中SOF则促进颗粒氧化反应的进行,表观活化能随着SOF含量的增大而减小,柴油机颗粒的反应级数n为0.7,整个氧化过程分为两个阶段:先是颗粒上的易氧化物质同活性碳的氧化燃烧,接着是残余碳颗粒和其他杂质的反应。碳黑颗粒则是单级氧化,反应级数n为1。柴油机颗粒比碳黑颗粒更易发生氧化,氧化更剧烈。柴油机颗粒干碳烟部分和碳黑颗粒的氧化特性十分类似,表观活化能比较接近,碳黑颗粒在一定程度上能模拟真实柴油机颗粒的干碳烟组分。不同微观结构的碳颗粒的氧化特性存在明显差异,初始比表面积和原生粒径的比值较大的碳黑颗粒,起燃温度相对较低,表观活化能也较低;对碳黑颗粒进行不同的热处理,其内部微观结构会发生变化。当碳颗粒内部小尺寸微晶碳链含量较高时,使颗粒的累积比表面积增大,碳颗粒的氧化活性提高,起燃温度降低,表观活化能也相应减小。实验结果表明:柴油机颗粒氧化再生会经历4个反应阶段:易挥发物质的挥发、活性碳的氧化、碳的石墨化、残余碳颗粒的氧化燃烧。