柴油机颗粒捕集器（DPF,Diesel Particulate Filter）是减少柴油机碳烟排放最行之有效的手段。DPF中沉积碳烟过多,会造成排气管阻塞,因此需定期氧化碳烟以再生DPF。研究表明,碳烟氧化活性与自身物理化学特性以及氧化氛围息息相关。本文实验研究了碳烟氧化活性的影响因素,以期为碳烟高效氧化提供理论指导。碳烟表面官能团与其氧化活性密切相关,而现有相关研究多基于XPS、FT-IR等定性分析方法,无法准确获取碳烟表面官能团的含量。本文将Boehm滴定法应用于碳烟表面官能团的定量分析,确定了适用于碳烟样品的滴定流程,并定量分析了原始碳烟及硝酸改性处理碳烟的表面含氧官能团。结果显示,原始碳烟表面含氧官能团含量很少,羟基（Ar OH）、内酯基（-COOR）,羧基（-COOH）含量分别为5.24 mmol/g、0.54 mmol/g和0.29 mmol/g,硝酸处理可明显增加Ar OH含量。在碳烟官能团定量测量基础上,基于热重分析方法,进一步探讨了碳烟表面含氧官能团对其氧化活性的影响。通过硝酸/碱液等化学改性方法修饰碳烟表面Ar OH,-COOH的含量,并对改性前后样品官能团含量及氧化特性进行分析。结果发现,浓硝酸改性可以负载大量Ar OH、-COOH官能团到样品表面,Ar OH可显著促进碳烟氧化,负载9.68mmol/L Ar OH后的碳烟样品活化能从182.3k J/mol降低至112.2k J/mol;同时,含氧官能团可与Na⁺离子在样品表面形成含钠化合物,显著提高样品氧化活性。NO₂可以在较低温度下氧化碳烟。基于程序升温氧化实验,探究了NO₂对碳烟的氧化过程。结果发现,NO₂气氛下样品氧化产生的CO₂比例比O₂气氛下更高,而O₂对C-NO₂反应并无影响。进一步研究发现,NO₂与碳烟可形成C=O等含氧官能团,Ea从182.3 k J/mol降至166.9k J/mol;H₂O可与NO₂在碳烟表面形成硝酸与亚硝酸,使得Ar OH官能团增加,Ea降低至146.8k J/mol,极大的提升了碳烟的氧化活性。