可再生生物柴油可以部分替代化石燃料,具有排放低、污染小的优势,成为实现“碳中和”目标的燃料之一,拥有非常大的应用潜力。通过台架试验采集柴油和三种不同碘值生物柴油（大豆生物柴油SME、棕榈生物柴油PME、餐废油脂生物柴油WME）燃烧排放的颗粒物,开展颗粒物微观特征、氧化活性及光学特性等研究,包括燃油理化性质、燃烧特性及颗粒物的粒径分布、分形维数、微晶尺寸、碳层间距、微晶曲率、石墨化程度、氧化特性、光学特性等方面。本文主要研究工作如下:（1）相较于燃用柴油,柴油机燃用生物柴油表现出较早的燃烧起始点,短的燃烧持续期以及较高的缸内峰值温度。而生物柴油的燃烧特性与它的理化性质密不可分,随着生物柴油碘值的降低,燃烧起始点前移、燃烧持续期增加、缸内温度升高。（2）SME、WME、PME三种生物柴油碘值依次减小,燃烧排放颗粒物的数量浓度降低,颗粒物几何平均粒径依次减小。生物柴油碘值越小,柴油机燃用该燃油的颗粒物排放也会越少。相较于柴油颗粒物,SME、WME和PME三种生物柴油颗粒物的盒维数分别增加了3.6%、4.1%、5.2%。生物柴油碘值越小,燃烧排放颗粒物的盒维数越大,团聚集程度越大,结构更加致密。（3）相较于柴油颗粒物基本碳粒子,SME、WME和PME三种生物柴油颗粒物基本碳粒子的微晶尺寸分别降低了10.4%、12.1%和13.5%;平均碳层间距分别升高了5.3%、6.3%和8.3%;微晶曲率分别升高了4.7%、5.2%和6.0%;拉曼光谱ID1/IG值分别提高了2.8%、4.6%和7.4%;表观活化能分别降低12.4%、13.4%和16.9%。生物柴油碘值越小,燃烧产生颗粒物的石墨化程度越低,微晶碳层更加短小、弯曲、无序,氧化活性越高,易被氧化分解。（4）颗粒物的散射系数随着入射光波长的增大而减小;吸收系数随着入射光波长的增大先增加后减小,出现一个吸收系数峰值,且吸收系数峰值随着粒径的增加出现红移现象。吸收系数和散射系数对颗粒物粒径和形貌结构的变化有很大的敏感性;随着颗粒物粒径的增大和盒维数的减小,颗粒物对入射光的消光作用逐渐增强。吸收效果在颗粒物粒径较小时起主要作用,随着粒径的增加,散射作用逐渐成为消光的主导作用;随着颗粒物盒维数的增加,吸收作用在消光效果中的占比逐渐增加。生物柴油颗粒物的消光效果弱于柴油颗粒物;随着生物柴油碘值的降低,颗粒物的吸收系数和散射系数均降低,对入射光的消光效果减弱。本文分析了不同碘值生物柴油颗粒物微观特征、氧化特性和光学特性的差异,以期在日后普遍使用生物柴油的情况下,为生物柴油燃烧颗粒物检测方法的完善和检测标准的制定提供参考。