等離子凈化器技術是20世紀60年代興起的一門交叉，它是涉及物理學、化學、生物學和環(huán)境的一項全。等離子體被稱為物質的第四態(tài)，有電子、離子、自由基和中性粒子組成，是導電性流體，總體上保持電中性。低溫等離子體技術在提高VOCs凈化效率上具有很大的優(yōu)點，在低溫等離子體去除污染物研究方面主要集中在以下幾個方面：

(1)產生等離子體的放電方式研究：等離子體的產生方式主要有表面放電、介質阻擋放電、直流電暈放電、脈沖電暈放電等方法，實驗結果表明無論是哪種產生方式，低溫等離子體對污染物去除都發(fā)揮著作用，但是每種等離子體的產生方法都有著各自的優(yōu)缺點，有進行放電方式的選擇，在后文將詳述；

(2)低溫等離子體與催化劑結合作用的研究：這種催化劑通常為電介質材料BaTi03、吸附材料(A1203或沸石BaTi03)、或具有光催化的材料Ti02等：通過反應器內填充催化劑BaTi03，在外加交流電作用下較化填充料，從而在填充催化劑附近形成強電場，產生局部放電，其結果表明，催化劑BaTi03存在時，甲醛的去除率提高了近20%，苯的去除率提高10%左右，去除率提高了30%但實驗過程中，沒有探討二次污染物臭氧生成情況；在催化劑為BaTi03和A1203的研究方面：在單獨使用催化劑BaTi03時能量利用效率低，因A1203有很好的吸附性，將BaTi03和多孔A120：的混合作為填充料進行了實驗研究，通過實驗結果對比發(fā)現(xiàn)二者的混合作用提高了二碳的選擇性(表示反應的度)，同時降低了氮物的生成量，但是與此同時，在等離子體產生的同時會有大量臭氧的產生，BaTi03對臭氧并沒有的去除效果，二次污染仍然存在，而研究者并沒對臭氧的處理提出去除方法；在催化劑為Ti02或Mn02的研究方面：

通過將二欽及二錳作為催化劑對污染物進行去除實驗，以能量密度0.36kJ/L為例，苯去除率在36%左右，伴有大量臭氧的生成，在有催化劑二錳存在時，苯的去除率達55%左右，臭氧的生成量幾乎接近于零，在采用二欽時，苯的去除效果也增加了一倍左右，雖然臭氧的量限制，但實驗系統(tǒng)中實驗段為直徑為10.6mm的管結構，對于較大結構的反應器未作研究，因而不利于實際中反應器的放大。另外，在等離子體結合催化劑的過程中一些國內研究者提出了一些有意義的建議，關于臭氧的去除問題，但并沒有提出合理的措施加快臭氧；利用等離子產生過程產生紫外光的作用，來激發(fā)T12產生空穴與電子去除物，驗證了低溫等離子產生過程中可發(fā)出低于激發(fā)納米T12波長的紫外光，起到光源的作用，對于低溫等離子體技術與光催化技術的結合有著重要的知道意義。

(3)低溫等離子體的反應器結構研究：不同的電較結構對于等離子體產生情況是不同的，產生低溫等離子體的電較結構目前主要包括線一管、針一板、線一板、板一板等類別；

線一管電較結構反應器：大部分的實驗結構為線一管式填充反應器(如前面催化劑的討論)，線一管式兩級間距固定，等離子體從中心到外壁的傳播導致反應器內形成不均勻的等離子區(qū)域，這種線一管反應器結構存在反應器放大難的問題，因而對于實際工業(yè)過程中去除大量的污染氣體此種結構就受到很大的限制。

其二、光氧凈化器的工作原理

低溫等離子與催化劑協(xié)同催化轉化技術一般可以分為3類：(1)低溫等離子體反應腔與催化劑載體布置在同一空間；(2)催化劑載體布置在低溫等離子體余輝區(qū)；(3)低溫等離子體反應腔與催化劑載體分開布置。

一種屬于一系統(tǒng)，后兩種屬于兩級系統(tǒng)。本文討論的低溫等離子體凈化器屬于上述兩級系統(tǒng)的后者。

1.低溫等離子體的凈化機理

光氧凈化器是指由電子、離子、自由基、激發(fā)態(tài)粒子等組成的導電流體，整體呈電中性，是不同于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的第四態(tài)。離子、自由基和激發(fā)態(tài)粒子等都是化學活性較強的物質。根據(jù)溫度和內部的熱力學平衡性，可將等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體。

低溫等離子體內部的電子溫度遠遠高于離子溫度(電子溫度可高達，而離子溫度一般只有300~500K)，系統(tǒng)處于熱力學非平衡態(tài)，整體表現(xiàn)出表面溫度較低。

在常壓下通過電暈或介質阻擋放電均可產生低溫等離子體，產生的低溫等離子體中存在大量性較強的自由基(OH，HO2)、臭氧(O3)等，這些具有化學活性的粒子與氣體分子(原子)發(fā)生非彈性碰撞并將能量轉換成基態(tài)分子(原子)的內能，使很多需要很高活化能的化學反應能夠發(fā)生，使常規(guī)方法難以去除的污染物得以轉化或，從而達到凈化物的目的。

2.蜂窩載體催化劑

催化劑多為負載型催化劑，載體是催化劑的一個重要組成部分，早期的載體一般是由活性鋁、硅鎂等為原材料制得的，但其有耐熱性差、強度低、易碎等缺點，到了20世紀80年代后期便被蜂窩式載體所取代。蜂窩式載體根據(jù)材質可分為陶瓷式和金屬式兩種。陶瓷載體是由許多薄壁均等小通道構成整體，具有氣流阻力小、幾何表面大、無磨損等優(yōu)點。金屬載體具有起燃溫度低、起燃、孔壁薄、能提供大的幾何表面積、開放的集合結構、比陶瓷蜂窩載體有高抗熱沖擊的機械強度、預熱性能好和壓降低等優(yōu)點。不管是陶瓷蜂窩載體催化劑還是金屬蜂窩載體催化劑，其催化原理都是在催化劑表面進行還原反應，將氣體中的成分轉換成物。