随着化石资源的日益枯竭,新能源的开发和利用已经成为当今社会的热点,氢能是一种典型的清洁能源,具有利用效率高、低污染等特点。水煤气变换反应（WGSR）是工业中主要的制氢反应,在消耗CO的同时,产生氢气,在合成氨、燃料电池等领域有着广泛的应用。然而,由于WGS反应是一个放热反应,在高温下其平衡转化率急剧下降,因此低温WGS反应已经成为该领域的研究热点,其中的核心问题在于如何在低温环境中提高WGS的反应速率。本文提出了利用低温等离子体结合催化过程的方法,在低于150℃条件下实现了WGS的快速反应。与传统热催化相比,低温等离子协同催化WGSR可以在低温环境条件下进行,减少了能量消耗。本文的低温等离子体由介质阻挡放电方式产生,首先研究了没有催化剂填充条件下,水气比、放电长度、放电电压、能量密度、气体流量等系统运行因素对水煤气反应的影响。结果表明,CO转化率随着水气比、放电长度、放电电压的升高而增加,随着气体流量的升高而减小。再者,研究了Ti O2、SAPO-34、Si O2和Al2O3催化剂在低温等离子协同催化WGSR中的活性,发现在相同的放电功率下,催化剂的活性顺序为:Ti O2>Al2O3>SAPO-34>纯DBD>Si O2。除Si O2外,催化剂的加入均提高了WGSR的CO转化率。制备了Al2O3-Ti O2复合氧化物,通过对不同煅烧温度的Al2O3-Ti O2催化剂进行活性测试,发现催化剂煅烧温度为600℃时,Al2O3-Ti O2催化剂具有最佳活性;在不同混合盐溶液p H值影响的实验中,发现混合盐溶液p H值为9.5时,Al2O3-Ti O2催化剂具有最佳活性;对不同老化时间以及质量比的Al2O3-Ti O2催化剂进行活性测试,发现老化时间为5 h、Ti O2含量为10%时,Al2O3-Ti O2催化剂具有最佳活性。比较了空管和催化剂填充后的放电参数,在放电区域内加入催化剂,放电形式从典型的丝状放电变为表面放电和丝状放电的组合,与单一Al2O3催化剂相比,10%Al2O3-Ti O2催化剂更有助于扩大放电,产生更多的类似电晕的微放电形式,使气体分子在催化剂表面反应更充分,10%Al2O3-Ti O2催化剂更有助于提高单个周期的有效电容,在WGS反应中,可以储存更多的能量,增强了电荷产生、转移量和平均电场强度,促进产生更多的活性物质和高能电子,提高了WGS反应对能量的利用率,顺序为10%Al2O3-Ti O2>Al2O3>空管。催化剂的引入,影响了等离子体放电的物理特性,提高了WGS的反应效率。