低溫等離子區：
在外加電場的作用下，介質放電產生大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發，引發一系列復雜的物理、化學反應，使復雜大分子污染物轉變為簡單小分子物質，或使物質轉變成或低毒低害的物質，從而使污染物得以降解去除。
等離子體化學反應過程中，等離子體傳遞化學能量的反應過程中能量的傳遞大致如下：
(1) 電場+電子→電子
(2) 電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團、游離基團) 活性基團
(3) 活性基團+分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團+活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出，電子先從電場獲得能量，通過激發或電離將能量轉移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團；之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。另外，電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應中起著重要的作用。
等離子凈化器排放控制技術同研究現狀<一>、等離子凈化器排放控制技術
目前有多種控制汽車尾氣排放的技術，總的概括起來可分為機內凈化與機外凈化兩大類。機內凈化是基于車輛燃燒系統工作過程，主要是通過對發動機中化油器的調制，進氣系統、點火系統(采用電子控制燃油噴射、電子點火)、燃燒室的改進，廢氣再循環以及燃油品質(燃油乳化、燃油添加劑)等手段來降低有害物質的生成，能使汽車尾氣排放情況大大。但這些技術不同程度地給汽車的動力性和經濟性帶來負面效應，且隨著排放法規的不斷嚴格，單純依靠機內凈化技術己很難滿足排放標準的要求。
機外凈化是在汽車排氣管內加裝凈化裝置，目前主要是加裝廢氣催化轉化器，使汽車尾氣經催化劑的催化活性將其中未燃燒及燃燒不充分產生的有害氣體轉化為無害物質。現在較為先進的技術是三元催化劑法，它是目前公認的能大幅度消減汽油機排放污染物的主流技術。1995年前后，我國的還原型三元催化轉化器產品己具備產業化規模。通常所用的三元催化劑(TWC)是在峰窩狀荃青石或陶瓷載體上負載活性鋁和缽后，再浸漬(Pd)、鉑(Pt)和鍺(Rh)三種貴金屬而成的。TWC具有機械強度高，比表面積大，氣阻小和活性高等優點，在lO5r/h的高速和300-6500C條件下對3種污染物的轉化率均高于80%，且行車無明顯失活。但由于Pd，Pt和Rh等貴金屬價格昂貴，資源緊缺，近幾年已開始對非貴金屬、稀土金屬及復合材料作催化劑進行了大量的研究。而無論是采用貴金屬、非貴金屬還是采用稀土金屬、復合材料，催化劑與汽車啟動匹配問題和使用過程中導致的催化劑“中毒”問題仍未能得到很好的解決，因而存在使用壽命短的缺陷。此外，這種方法還存在需要使用無鉛汽油和保持的空然比的缺點。
等離子凈化器隨著排放法規對汽車排放要求越來越嚴格，傳統的治理汽車尾氣的方法己不能滿足要求，需要使用新的方法來治理汽車尾氣。近十幾年來，低溫等離子體技術己經成功地運用于廢物、廢液、廢氣的處理，并且在環境保護應用領域中口益為世人所矚目。等離子體技術在環境污染處理方面的應用研究引起了較大關注，其中許多技術己經商業化，取得了很好的經濟效益與社會效益，被認為是環境污染物處理領域中較有發展前途的技術之一。與催化轉化法相比，等離子體技術用于處理汽車尾氣具有處理效果好、處理范圍廣、能同時處理多種污染物、凈化徹底無二次污染等優點，是目前廢氣處理領域頗具競爭力的一種方法，具有廣闊的發展前景。等離子體凈化汽車也分為機內凈化和機外凈化，機內等離子體凈化汽車尾氣可使空氣等離子體化，增強燃油的燃燒，而且可以使燃油部分裂解為較輕的組分，從而改變機內的操作條件以至改變燃燒平衡和尾氣的組成，主要是降低CO，HC，NOx的含量。但從熱力學角度來看機內等離子體凈化汽車尾氣方法仍然不可能將尾氣中的CO，HC，NOx完全除去。機外等離子體凈化利用等離子體體系中的活性物種催化一還原反應，將汽車尾氣中的有害物質通過、還原或離解而轉化為無害或低害物質，以達到降低環境污染的目的。與機內等離子體凈化相比，機外等離子體凈化操作方便，成本較低，是一種很有潛力的技術。
<二>、低溫等離子凈化器去除污染物研究現狀
低溫等離子凈化器技術是20世紀60年代興起的一門交叉科學，它是涉及物理學、化學、生物學和環境科學的一項全新技術。等離子體被稱為物質的第四態，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揮著作用，但是每種等離子體的產生方法都有著各自的優缺點，有必要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現二者的混合作用提高了二碳的選擇性(表示反應的完全度)，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，雖然臭氧的量得到限制，但實驗系統中實驗段為直徑為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T12產生空穴與電子去除有機物，驗證了低溫等離子產生過程中可發出低于激發納米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，因而對于實際工業過程中去除大量的污染氣體此種結構就受到很大的限制。
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