柴油车的颗粒物排放是大气颗粒物污染的主要来源之一。餐厨废弃油脂制生物柴油是一种清洁、可持续的替代燃料，其理化性能与石化柴油类似，具有十六烷值高、润滑性好、可再生性好等特点，在柴油车上使用可以有效降低颗粒物等污染物排放。柴油公交车作为城市重要的公共交通工具，在消耗巨大能源的同时产生大量的颗粒物等排放，在城市公交车上推广使用餐厨废弃油脂制生物柴油混合燃料，控制颗粒物排放，具有重要的现实意义。
　　本文以一辆国V排放水平柴油公交车为研究对象，通过整车底盘测功机试验采集了公交车燃用石化柴油(D100)、餐厨废弃油脂制生物柴油(BD100)与两者按体积比20%调合的生物柴油混合燃料(B20)在中国典型城市公交循环(CCBC)下的颗粒物样本。基于场发射透射电子显微镜、激光拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、热重分析仪研究了公交车燃用不同比例餐厨废弃油脂制生物柴油混合燃料排气颗粒物的微观形貌、纳观结构、表面官能团种类及氧化活性特征，分析了不同氧化程度颗粒物的基本碳粒子直径、石墨化程度、颗粒物表面官能团氧碳比、碳原子杂化比等变化特性及氧化活性。得到的主要结论如下：
　　(1)研究了餐厨废弃油脂制生物柴油公交车排气颗粒物的微观形貌和纳观结构特征，并对颗粒物进行了拉曼谱图解析，分析了不同氧化阶段的石墨化程度。结果表明：生物柴油燃烧过程中形成的颗粒物的典型微观形貌与柴油类似，由多个准球状的基本碳粒子组成，主要呈链状、环状、枝状、簇状等不规则的形状。生物柴油的排气颗粒物更倾向于产生粒径较小、石墨化程度较低且几何结构更为紧密的基本碳粒子。随着氧化温度的升高，D100基本碳粒子的平均粒径开始逐渐减小。B20和BD100基本碳粒子平均粒径在氧化阶段初期基本保持不变，当氧化温度超过300℃时，BD100基本碳粒子平均粒径逐渐增大，而B20基本碳粒子平均粒径呈现出先增大后减小的趋势。随着氧化反应的进行，D100、B20、BD100三种燃油颗粒物的石墨化程度逐渐增高，结构更加有序。
　　(2)研究了餐厨废弃油脂制生物柴油排气颗粒物的表面化学官能团特征，分析了颗粒物不同氧化阶段表面官能团氧含量及碳原子杂化比的变化特性。结果表明：公交车燃用D100、B20、BD100的排气颗粒物表面官能团成分主要为碳和氧，BD100颗粒物O/C比最高，介于0.32-1.28之间，反应活性较强。随着氧化温度的升高，BD100和B20颗粒物O/C比先升高后降低，D100颗粒物O/C比则逐渐下降，三种燃料排气颗粒物表面官能团碳原子杂化比下降。在相同的氧化程度下，生物柴油排气颗粒物表面官能团碳原子杂化比高于柴油，含有更多晶格缺陷结构，更容易被氧化。
　　(3)研究了餐厨废弃油脂制生物柴油排气颗粒物的氧化活性，分析了颗粒物的起始氧化温度、最大氧化速率温度、燃尽温度等氧化反应特征、活化能，并进行了颗粒物氧化活性影响因素敏感性分析。结果表明：D100、B20、BD100三种燃油排气颗粒物热重曲线变化规律基本相似，均呈现前缓、中急、后缓的变化趋势。当温度在250℃以下时，颗粒物的质量变化较小；当温度超过250℃后，随着温度的升高，颗粒物的质量迅速减少；当温度超过600℃之后，颗粒物的质量基本不再变化。随着生物柴油掺混比例的增加，颗粒物氧化反应的起始氧化温度、最大氧化速率温度、燃尽温度均有所下降，颗粒物的活化能逐渐减小，D100颗粒物的活化能较高，氧化活性较弱。餐厨废弃油脂制生物柴油排气颗粒物的基本碳粒子直径更小，碳粒子微晶结构更为无序，使其在氧化过程中有着较大的环境接触面积和较弱的电子共振稳定性，氧化活性增强。