首先用微分法（Achar-Brindley-Sharp-Wendworth,ABSW）、阿仑尼乌斯法（Arrhenius）和综合燃烧特性指数S三种方法,对氧化前期（45～350℃）、氧化后期（350～800℃）以及氧化全过程（45～800℃）,NO₂气氛对炭黑颗粒氧化特性的影响进行了研究。结果发现:氧化前期过程中,单独NO₂气氛下,炭黑的颗粒的活化能随着NO₂浓度的增加逐渐降低,S则随着NO₂浓度的升高逐渐升高,从0.89×10^-7%²min^-2℃^-3升高到1.96×10^-7%²min^-2℃^-3;当NO₂和氧气共同存在时,NO₂浓度较低时,对炭黑颗粒的氧化再生具有协同氧化作用,且随着NO₂浓度的增加,协同作用先增加后降低,在NO₂浓度在2000×10^-6时,协同作用最明显,此时,炭黑颗粒活化能为107kJ·mol^-1,S为1.89×10^-7%²min^-2℃^-3。氧化后期,NO₂对炭黑颗粒的氧化再生也有协同作用,和在单独O₂气氛下炭黑颗粒的氧化特性相比,有NO₂气体参与氧化反应时,颗粒的活化能得到了明显地降低,S呈现逐渐上升趋势,活化能从169kJ·mol^-1降低到NO₂浓度为2000×10^-6的110 kJ·mol^-1,S则由1.11×10^-7%²min^-2℃^-3上升到1.86×10^-7%²min^-2℃^-3,上升了0.75×10^-7%²min^-2℃^-3。氧化全过程中,炭黑颗粒的活化能随着NO₂浓度的升高,活化能先降低后升高,S则先升高后降低,当NO₂浓度大于1000×10^-6时协同作用最明显,此时活化能为156 kJ·mol^-1,S值为1.4×10^-7%²min^-2℃^-3。通过研究发现,NO₂和O₂具有协同氧化作用,并且在不同氧化阶段,不同NO₂浓度,协同作用是不同的,为深入研究碳黑及柴油机排气颗粒的氧化再生特性提供了重要的理论依据。其次运用以上三种氧化动力学方法,研究了不同催化剂（catalyzed diesel particulate filter,CDPF载体碾磨成粉用作催化剂、Pt）对不同气体氛围下（NO₂、O₂）炭黑颗粒的氧化特性影响的实验,在CDPF载体用催化剂进行研究中,结果发现:NO₂和O₂对颗粒的燃烧具有一定协同作用,氧化前期,颗粒的活化能随着NO₂浓度的升高逐渐降低,从183 kJ·mol^-1降低到111 kJ·mol^-1,在催化条件下,活化能从162 kJ·mol^-1降低到109kJ·mol^-1;氧化后期（350～800℃）,颗粒的活化能随着NO₂浓度的升高逐渐降低,且在催化状态下降低最多,降幅约28～52 kJ·mol^-1;氧化全过程,颗粒活化能随着NO₂浓度的升高呈现先下降后升高的趋势,催化剂作用下在NO₂浓度为1000×10^-6时下降最明显,约93kJ·mol^-1。在Pt催化剂下,研究了不同气体氛围（NO₂、NO、O₂）下,对炭黑颗粒的氧化催化特性影响的实验,结果发现:不同氧气浓度条件下,Pt催化剂能够有效降低炭黑颗粒的活化能,随着氧气浓度的增加,催化状态下S从2.01×10^-7%²min^-2℃^-3上升到6.36×10^-7%²min^-2℃^-3,非催化剂状态下,S由1.1×10^-7%²min^-2℃^-3升高到3.53×10^-7%²min^-2℃^-3,氧浓度20%时最大,S在催化状态下与无催化剂时相比增加了2.83×10^-7%²min^-2℃^-3;不同NO₂浓度氛围下,颗粒的表观活化能随着NO₂浓度的增大而减小,在NO₂浓度为1000×10^-6时最小,约120 kJ·mol^-1,活化能降低了59 kJ·mol^-1,S随着NO₂浓度的增大不断增大,在NO₂浓度为1000×10^-6时最大,为5.66×10^-7%²min^-2℃^-3;不同NO氛围下,颗粒的表观活化能随着NO浓度的增大而减小,在NO浓度为1000×10^-6时最小,约112 kJ·mol^-1,活化能降低了67 kJ·mol^-1;S则随着NO浓度的增大不断增大,在NO浓度为1000×10^-6时最大,为6.26×10^-7%²min^-2℃^-3。研究发现,加入催化剂可以降低颗粒活化能和起燃点,并且探究了在催化作用下,不同气体氛围下,炭黑颗粒的氧化催化特性及氧化机理,为深入研究炭黑及柴油机排气颗粒的氧化再生特性提供理论依据。本文利用热动力学方法分析研究柴油机颗粒的氧化特性,可以得到柴油机颗粒在NO₂/O₂气氛下氧化特性变化,这些变化差异会进一步影响柴油机颗粒在DPF以及CDPF中的氧化再生,因此催化作用下对碳黑颗粒的氧化特性的研究具有重要的意义,也为后处理系统DPF以及CDPF的研究与开发提供了理论依据。