随着石化能源的不断消耗及其使用带来的环境污染问题，迫使人们急需寻求一种可再生的环保的新型能源，生物质能应运而生，生物质能因其具有储量丰富、广泛分布性、使用形式多样化、可再生性、环保性等特点引起人们的广泛关注。在能源匮乏的当今时代，开发和利用生物质资源的研究，尤其以植物油作为柴油机燃料（即生物柴油）等液体燃料，已经成为一个重要的课题。植物油在直接作为柴油机燃料的应用过程中，普遍存在粘度大，十六烷值低，长期使用易产生积炭等的问题。植物油尽管通过各种途经可以改变其性质，依然存在着不少问题，比较成熟的且已经工业化的工艺是利用植物油与低碳醇通过酯化制备生物柴油，尚存在能耗大，成本高，环保等问题。本文研究的复配生物柴油，用物理方法将植物油与各种添加剂如降粘剂等按照一定的比例直接混合复配而成，它具有制备方法简单，生产过程环保无污染，成本低等优点。但是复配生物柴油在使用过程中同样存在十六烷值偏低，长期使用，燃烧后产生积炭现象严重。因而，复配的生物柴油的性能改进研究对复配生物柴油的使用以及其大规模的工业应用具有重要意义。本研究以醇，硝酸，草酸，过氧化氢等廉价的基础原料，合成系列经济价值高的十六烷值改进剂产品：硝酸正丁酯，硝酸异戊酯，硝酸异辛酯；草酸二正丁酯，草酸二异戊酯，草酸二异辛酯；叔丁基过氧化氢，二叔丁基过氧化氢，过氧化苯甲酸叔丁酯；并利用红外光谱对合成的三类九种十六烷值改进剂进行了结构表征。为了评价复配生物柴油的十六烷值，利用自制自燃点测试装置，测定了由正十六烷和1-甲基萘以不同体积比例组成的系列标准燃料的自燃点，并用一元线性回归分析方法建立了自燃点与十六烷值的对应关系曲线（X=（504.571-Y）/2.236；其中X为十六烷值，Y为自燃点；该方程的相关系数的平方R2=0.940，标准误差δ※=13.373），此即十六烷值与自燃点的标准曲线；并进一步通过在柴油机上进行验证实验，证实了用自燃点测定预测十六烷值这方法是可行的，可靠的。通过自燃点法测定十六烷值的方法，考察了九种不同十六烷值改进剂对复配生物柴油的十六烷值提高效果，研究结果表明，在复配生物柴油中添加不同十六烷值改进剂，其十六烷值都有所提高，当单一添加时，其十六烷值随着改进剂的添加量的增加而增加，当添加量为0.6%时，十六烷值的增加出现拐点，改进剂能够提高十六烷值约20个单位；当复配添加时，在添加量为0.6%，复配十六烷值改进剂中叔丁基过氧化氢和草酸二正丁酯的复配效果最好，提高十六烷值约24-29个单位左右；与添加单一十六烷值改进剂相比，复配十六烷值改进剂的改进效果好，十六烷值改进剂的复配对其十六烷值改进效果具有协同效应。针对复配生物柴油在柴油机中使用而易产生积炭问题，通过使用添加剂的方法减缓其积炭形成进行了实验研究，以实际胶质、残炭两个与积炭相关的重要的指标作为评价，研究结果表明，在复配生物柴油中添加十一种不同抗氧化剂降低其实际胶质的实验中，以2,5-二叔丁基对苯二酚效果最好，在添加量为0.2%时，能够使实际胶质值降低约500mg/100mL；在添加八种清净剂减缓其残炭形成的实验中，以聚醚胺D-400效果最好，能够降低其残炭值14个单位；当两者混合（1:1）添加时，在对其积炭的减缓效果上出现了协同增效作用。