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甲烷二氧化碳重整制取合成气利用等离子体法已经成为了当前的热门研究课题，主要是由于等离子体法与普通的化学法相比，有着其特殊的优势，主要是无催化剂积碳中毒，此外其还具有电子能量密度高;采用等离子体放电法过程中的等离子体特性对于重整效果有着至关重要的作用;然而等离子体特性诊断是现在等离子体应用中的一个难题，尤其是以甲烷二氧化碳为工作气体的等离子体特性，本文中的等离子体源采用大气压交流等离子体炬，对甲烷二氧化碳放电过程中的电学特性和光谱特性进行了诊断，并探究了气体流量，气体比例等对甲烷二氧化碳重整效果的影响。 本文中首先对以甲烷二氧化碳为工作气体的大气压交流等离子体炬的电学特性进行了研究，不同的工作气体对等离子体性质的影响较大，纯二氧化碳放电的电压波形出现了严重的畸变，即等离子体不稳定，甲烷二氧化碳的混合气体（体积比为1∶2）放电的电压波形基本上是类正弦，不会出现畸变，这主要是由于甲烷和二氧化碳气体的物性参数不一样，同时甲烷二氧化碳放电展现了负阻效应;由于等离子体炬采用高频交流电驱动，因而电弧弧根在阳极壁上高速移动，弧根移动速度大于3.6kms-1，有效地减少了电极腐蚀。 本文然后对重整过程中甲烷二氧化碳等离子体炬喷口处的光谱特性进行了相关的诊断，主要是对分子谱N2(C3∑u→B3Πg)采取玻尔兹曼斜率法获得振动温度Tv，电子激发温度Texc是通过CuⅠ谱线采取玻尔兹曼斜率法获得，而转动温度Tr是通过CN（B2∑→X2∑）的实验谱线与理论谱线进行发射谱线拟合获得，并且振动温度，激发温度，转动温度，气体温度不管在任何的实验条件下都满足趋势Texc＞Tv＞Tr=Tg，例如在实验条件为CH4∶5slm，CO2∶10slm，N215slm和输入功率为500W的情况下，气体温度达到5000K，振动温度达到7700K左右，而电子激发温度是9500K;因此等离子体处于一种暖等离子体的状态，气体温度受气体组成成分变化影响较大，当甲烷和二氧化碳的总体积（两者比例恒定保持为1∶2，氮气作为载气增加放电稳定性）相对于载气为氮气的体积增加时，气体温度获得了较为显著的增加;通过对Hβ的斯塔克展宽可以获得等离子体炬的电子密度，其值达到1021m-3，比普通的冷等离子体的要高。 通过此大气压交流等离子体炬对甲烷二氧化碳气体进行重整，并且联合催化剂Ni/γAl2O3，主要探究了原料气的气体流量，甲烷二氧化碳的比例，以及有无催化剂的实验条件对重整效果的影响，研究结果表明，在等离子体联合催化剂的情况下，与没有催化剂相比，CH4和CO2的转化率以及H2和CO的选择率提升了2.0％-10.0％，在最优化的实验条件下，在只有等离子体参与的情况下能量转移效率可以达到6.01mmol/kJ，除此之外，重振过程中等离子体炬能够长时间稳定的工作，主要得益于电极几乎没有什么腐蚀。