大气组与内燃机国家重点实验室合作成果发表
目前，柴油机微粒过滤器(DPF)在微粒质量和数量控制方面越来越严格的排放法规要求下，正成为发动机排气系统必不可少的部件。然而，采用DPF也加速了由于颗粒收集而增加的流动阻力。为了避免颗粒沉积物在排气管内形成高背压，必须定期或连续清除积聚的颗粒。碳烟氧化反应性是一个重要的性质，它直接决定了DPF再生过程。颗粒消除的一个关键因素是其氧化反应性，与其物理化学性质密切相关。
本研究的主要目的是研究柴油机尾气后处理系统中碳烟颗粒氧化反应性的变化规律，并分析其与表面官能团(SFGs)和石墨化程度的定量相关性。对柴油氧化催化剂(DOC)前后以及催化柴油颗粒过滤器(CDPF)后的16缸涡轮增压柴油机产生的烟尘颗粒进行了彻底取样。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和热重分析仪(TGA)等表征技术，考察了尾气后处理系统组分中烟灰颗粒样品的表面官能团(SFGs)、石墨化程度和氧化反应性。结果表明，在所有条件下，煤烟氧化活化能沿后处理体系呈近似线性增加，表明煤烟颗粒变得越来越稳定，其固有石墨化程度在CDPF后达到最高。同时，复合表征结果也表明，无定形碳和活性轻挥发分通过DOC和CDPF整体体被去除或氧化。因此，碳烟颗粒具有较低的石墨化度和较高的脂肪C-H基团浓度，具有较高的氧化活性。后处理系统中的催化剂组件(DOC和CDPF)有效地提高了尾气颗粒的石墨化程度，留下更稳定的颗粒，这将需要更高的活性再生能量或更强大的催化剂在CDPF壁面进行清理。
