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CeO2纳米颗粒催化柴油燃烧氧化特性分析
第 32 卷 第 22 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.22
2016 年 11 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2016 93
CeO 纳米颗粒催化柴油燃烧氧化特性分析
2
1,2 1※ 1 1
孟 建 ，刘军恒 ，孙 平 ，冯浩杰
（1. 江苏大学汽车与交通工程学院，镇江 212013 ； 2. 山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博 255049 ）
摘 要：为了深入了解柴油中添加 CeO2 纳米催化剂后生成颗粒的氧化特性，该文配制了 CeO2 质量分数分别为 0 、
50 、100 mg/kg 的纳米催化燃油，利用微粒分级采样装置采集柴油机燃用 3 种燃料生成的颗粒样品，采用扫描电镜
研究了 CeO2 质量分数对颗粒形貌特征的影响，通过热重分析方法研究了升温速率、CeO2 质量分数对颗粒氧化特性
的影响并采用 Coast-Redfern 方法计算了颗粒的活化能。结果表明：颗粒群为团簇状结构，粒径范围在 20～70 nm 之
间；随着 CeO2 质量分数增加，颗粒平均粒径减小，粒径向小粒径方向移动，计盒维数增大。随着升温速率的增加，
颗粒氧化过程出现滞后现象，氧化反应区域变宽，初始氧化温度、峰值失重温度和氧化终止温度增高，失重率峰值
变小。升温速率对颗粒反应活化能影响较小。升温速率相同时，随着 CeO2 质量分数的增加，颗粒的反应活化能、
初始氧化温度、峰值失重温度和氧化终止温度均降低，CeO2 质量分数越高，降幅越大。CeO2 纳米催化剂添加到柴
油后，使颗粒粒径变小，并能促进颗粒的氧化，降低颗粒起燃温度，可有效降低柴油机微粒捕集器（diesel particulate
filter ，DPF ）再生温度和延长再生周期，对柴油机排气净化具有重要的意义。
关键词：柴油机；纳米颗粒；催化；热重分析；氧化特性；形貌特征
doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.22.013
+
中图分类号：TK421 .5 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-22-0093-07
孟 建，刘军恒，孙 平，冯浩杰. CeO 纳米颗粒催化柴油燃烧氧化特性分析[J]. 农业工程学报，2016，32(22)：93－
2
99. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.22.013
Meng Jian, Liu Junheng, Sun Ping, Feng Haojie. Analysis of oxidation characteristics on combustion of diesel fuels with CeO
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