魏然，郑妍妍，刘昉，王铁峰

（清华大学化学工程系，北京100084）

引 言

汽油和柴油燃烧产生的有害气体是重要的大气污染源，其排放的氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）几乎占全球NOx和PM 排放量的一半[1]。汽油机燃烧几乎没有碳烟生成，经简单的尾气处理即可实现清洁排放。此外，汽油机压缩比低、泵气损失高、热效率低，应用远不及柴油机广泛。因此，提高柴油机燃烧效率，降低污染物排放是减轻大气污染的重要途径。柴油机工作过程中，喷雾内部生成碳烟，喷雾边缘产生NOx，两种排放物在柴油机燃烧过程中存在此消彼长的两律相悖关系，传统柴油机很难实现两种污染物排放的同时降低[2]。大量研究表明，含氧燃料分子中自携氧，能够改善燃烧过程中的局部燃空当量比，在不显著改变燃烧特性的情况下可有效降低碳烟生成，在改变NOx与碳烟的两律相悖关系上具有明显优势[3-10]。

聚甲氧基二甲醚（PODEn）是一类线形多醚类物质的总称，其分子结构中仅有C—O 和C—H 两种化学键，具有十六烷值高、含氧量高、挥发性好、无硫及芳香烃等特点，被认为是最具应用前景的含氧燃料[11-18]。如图1 所示，PODEn主要由煤炭或生物质经甲醇等中间产物生成，推动PODEn的产业化契合我国“富煤、贫油、少气”的能源特点且利于优化能源结构调整，是我国新型煤化工发展的重要方向。PODEn作为高活性高含氧替代燃料，在柴油[20-23]或宽馏分油[24-26]中以合适比例掺混，能够显著提高内燃机热效率，降低发动机污染物排放，对改善环境污染及节约能源具有重要意义。……