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论文针对有机废气中的代表性污染物甲醛和甲苯废气，通过考察管-线式反应器结构参数变化对降解效果的影响，从而达到反应器最优化的目的，并为该技术应用于工业废气的处理及室内空气净化打下基础。研究发现，放电极和反应器介质管径变化对甲醛降解率有显著的非单调的影响，对于放电极直径和反应器介质管径应存在最佳尺寸配比1:34，此时降解率最高；钨丝比铜丝和不锈钢丝更适合作为反应器内部轴线放电极；采用相对介电常数较大的99瓷作为阻挡层介质材料，甲醛降解率从41％提高76％；在电源输出功率一定的条件下，反应器有效反应长度存在最佳值。
在对直流和交流高压电源的比较实验中，提出表面电荷记忆效应。基于电路原理及介质阻挡放电理论，对高频、工频及中频高压交流电源进行VOCs降解比较实验，结果显示，频率、功率和降解率之间关系并非单纯的线性关系，即在谐振点处获得最高降解率；若用于VOCs降解，中频电源存在较大优势，尤其当频率150 Hz时，整个电路消耗的无用功率最低，用于降解的有用功率较高，这为今后工业等离子体技术的应用提供了基础参数。
实验过程中发现，高频电源存在明显的反应器热损失。故论文探讨了温升所引起的热转移机理，得出DBD热变化表达式，建立了能量模型及推导出△Tave计算式。结果表明，高频放电过程中，DBD反应器温度随电压升高和时间延长而上升，它们之间呈非线性的关系；DBD反应器温度随频率提高和时间延长而升高，随气速的提高而降低，温度变化与时间和频率、气速均呈现出线性关系。由此提出，高频交流高压电源并不适用于DBD反应器，中频交流高压电源将是未来发展的趋势。
在反应器内有、无填料的情况下，对不同工况参数与污染物降解效率及臭氧浓度的关系进行了实验研究，并对不同情况下的反应器能耗进行了相关的分析。对降解律的变化趋势及绝对去除量的数值变化进行比较分析，发现对VOCs去除效果的影响依次为电压值>含有污染物的气速>污染气体入口浓度。无论有无填料，电压或电场强度及功率与降解率和绝对去除量呈正相关趋势；VOCs气体流速及入口浓度与降解率呈负相关趋势，而与绝对去除量呈正相关趋势。填料有效地增强了气体放电强度，当电场强度=13 kV·cm-1时，臭氧浓度出现极值点。纳米钛酸钡基Ba0．8Sr0．2Zr0．1Ti0．9O3介电材料作为等离子体反应器内的填充材料，表现出更高的降解率及能效，处理同量甲苯废气时起到很好的降低能耗的作用。
实验自制了MnO2/γ-Al2O3、纳米Ba0．8Sr0．2Zr0．1 Ti0．9O3、纳米TiO2/γ-Al2O3及复合催化剂，在反应系统优化的基础上，进行了吸附-等离子体强化-纳米催化协同降解甲苯的系列实验。从甲苯降解效果、臭氧消解性能、输入反应器能量密度及能量效率的角度评估了MnO2/γ-Al2O3(0％wt、5％wt、10％wt、15％wt)、纳米TiO2/γ-Al2O3、纳米Ba0．8Sr0．2Zr0．1Ti0．9O3及复合催化剂(纳米Ba0．9Sr0．2ZrO．1Ti0．9O3联合10％wt MnO2/γ-Al2O3)的催化性能。结果表明，采用复合型催化剂明显优于单独催化剂作用结果，极大的提高了甲苯降解率，增加了能量效率，有效的加强了对等离子体反应副产物(臭氧)的控制效果。
以甲苯降解为例，采用色谱—质谱连用和红外光谱对该反应器净化尾气及结焦产物进行了分析，首次较为全面地探讨了等离子体—催化联合降解甲苯废气的机理。结果表明，吸附-等离子体强化-纳米催化技术可以有效地降低反应副产物及中间产物，具有广阔的应用前景。
以上系列实验证明，吸附-等离子体强化．纳米催化技术有效地为开篇所提出的两大关键问题提供了解决的思路及途径，为等离子体技术的进一步发展及工业应用提供了重要参数。