本研究聚焦于低温等离子体技术在处理柴油机颗粒物理化性能上的应用，特别是NTP技术如何影响柴油机碳烟排放的问题。通过台架试验，研究了温度对NTP处理柴油机碳烟排放的影响，发现随着温度的升高，碳烟排放有明显下降的趋势。为了检测NTP处理后颗粒物样品中的SOF（可溶性有机成分）组分变化，使用了气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行检测分析。此外，研究还通过热失重分析仪（TGA）分析了NTP对颗粒物样品组分及热重特性和碳烟起燃温度的影响。研究结果表明，NTP处理后，碳烟排放的降低更为显著。具体来说，在NTP处理前后，颗粒物样品中SOF成分的质量分数分别为31.12%和24.36%，总失重率分别为95.63%和94.89%，放热峰温度下降了67.5℃。
柴油机颗粒物（PM）的排放问题，尤其是PM2.5的排放，已成为影响人类健康和环境的重要因素。柴油机的PM化学成分主要分为不可溶性有机组分（IOF）和可溶性有机组分（SOF），其中IOF主要是碳烟和硫酸盐，而SOF来源于未燃燃油、润滑油及其中间产物。SOF成分的复杂性及其含有多种致癌、致突变物质，如多环芳香烃（PAHs），使得柴油机排放颗粒物对人体和环境的危害更加严重。
研究中提到的NTP技术，即低温等离子体技术，由于其处理效率高、操作简便、无二次污染等技术优势，在柴油机排放颗粒物处理领域备受关注。低温等离子体技术通过电晕放电等手段产生非平衡的低温等离子体，该等离子体中含有大量高活性的电子、离子、激发态的分子等，可以在低温条件下对气体进行有效的活化和化学反应，从而实现对气体污染物的有效降解。
在具体操作中，低温等离子体处理技术可以通过生成的高能电子与污染物分子直接碰撞，或者通过生成的活性物种如自由基、臭氧等间接作用于污染物分子，最终达到降低污染物浓度的目的。研究表明，NTP处理可以显著降低柴油机的碳烟排放，其作用机制可能包括对碳烟颗粒的氧化作用、对燃油及润滑油中可燃物的燃烧作用以及对SOF成分中有机物的分解作用等。
此外，研究中还提到了利用TGA分析技术对颗粒物样品的热重特性进行分析。TGA是一种常用的热分析技术，能够监测材料在受热过程中质量的变化。通过对颗粒物样品进行TGA分析，可以得到样品在特定温度范围内的热重曲线，从而分析颗粒物样品的热稳定性、燃烧特性等。通过NTP技术处理后颗粒物样品的TGA分析结果，可以了解到NTP处理对颗粒物样品组成和热稳定性的影响，如文中所述NTP处理前后颗粒物样品总失重率的微小变化和放热峰温度的降低，说明了NTP技术对改善颗粒物热重特性具有一定作用。
本研究为低温等离子体技术在内燃机排放控制领域的应用提供了实验依据，同时也为开发新型的等离子体排放控制技术提供了理论支持。通过深入分析低温等离子体处理技术对柴油机颗粒物的影响，进一步优化等离子体放电参数和工艺条件，有望开发出更加高效、经济的排放控制新技术，对于推动柴油机排放控制技术的发展和环境保护具有重要意义。
