生物柴油颗粒表面含氧官能团及氧化活性研究

摘要

为研究生物柴油颗粒物表面含氧官能团相对含量与氧化活性的关系,在电控高压共轨柴油机上进行台架试验并采集颗粒物,分别利用X射线光电子能谱仪(XPS)和热重分析仪(TGA)对柴油、大豆油甲酯、棕榈油甲酯和地沟油甲酯颗粒物进行分析.结果发现:颗粒物表面主要为C元素与O元素,生物柴油颗粒物表面O元素与C元素的摩尔质量比n(O)/n(C)比柴油颗粒高40.4％～48.9％.生物柴油颗粒表面含氧官能团相对含量高于柴油颗粒,其中C-OH官能团相对含量变化更为明显,而C=O官能团相对含量在1％左右.相比于柴油颗粒,大豆油甲酯、棕榈油甲酯和地沟油甲酯颗粒的无序化程度(sp3/sp2)分别增加了 54.5％、59.1％和68.2％,表观活化能分别降低了 22.4％、23.2％和26.6％.生物柴油颗粒的起燃温度Ti、燃尽温度Te和氧化速率峰值温度Tp更低,颗粒物表面含氧官能团相对含量、无序化程度和氧化活性均随着生物柴油氧质量分数增加而增大,随着碘值增加而减小.