进入21世纪后,各种等离子体技术的应用研究呈现出曰新月异的发展。与真空等离子体相比,大气压低温等离子体技术由于摆脱了价格昂贵,制作工艺复杂的真空室设备,操作简单,工艺成本低,因而具有更加广阔的工业应用前景,近十年来逐渐成为等离子体应用研究的热点。本文利用本实验室自行设计的管状电极放电装置,以及平行板电极放电装置,在空气环境中产生不同形式的大气压低温等离子体。为探究该技术的应用价值,我们研究了该大气压低温等离子体在材料表面改性,制备聚合物薄膜,以及实验室模拟锅炉烟气脱硫等领域的应用,并取得了一定的研究成果。　　 本文应用单液体管状电极设备产生大气压介质阻挡放电等离子体对聚四氟乙烯薄膜进行表面改性。经过15s的等离子体改性后,聚四氟乙烯薄膜表面静态水接触角由改性前的114°降低为44°,下降幅度超过60%。薄膜表面自由能大幅提高,且表面自由能中极性部分所占比例也明显提高,说明经过等离子体表面改性后,聚四氟乙烯薄膜表面极性增强,表面亲水性大幅提高。经过表面改性的聚四氟乙烯薄膜样品在空气中放置10天,表面静态水接触角上升幅度较小,仅为10°左右,说明该大气压介质阻挡放电等离子体对聚四氟乙烯薄膜的表面改性具有较强的时间稳定性。　　 本文选用六甲基二硅氧烷作为化学单体,分别应用管状电极设备及平行板电极设备在空气环境中产生大气压丝状介质阻挡放电等离子体以及大气压均匀介质阻挡放电等离子体,在钛合金以及不锈钢金属表面沉积含碳量较高的有机硅氧烷薄膜以及含碳量极低的无机类氧化硅薄膜。为探究硅氧烷薄膜在生物医学领域的应用前景,我们考察了薄膜表面亲水性,表面纳米硬度以及沉积薄膜前后,金属样品在模拟体液中的耐腐蚀性等机械性能。经检测,有机硅氧烷薄膜表面呈疏水性,静态水接触角为100°,薄膜表面较柔软,纳米硬度约0.68Gpa。而无机类氧化硅薄膜表面呈亲水性,静态水接触角为45°,表面较坚硬,纳米硬度约7.85 GPa。两种硅氧烷薄膜在模拟体液中均具有较强的耐腐蚀性。通过在表面分别沉积两种硅氧烷薄膜,钛合金和不锈钢金属样品在模拟体液中的腐蚀电流大幅下降,说明样品在模拟体液中的腐蚀速率大幅降低,耐腐蚀性得到提高。由于无机类氧化硅薄膜表面致密度更高,与金属基底结合更紧密,导致其耐腐蚀性优于有机硅氧烷薄膜。同时,通过比较两种介质阻挡放电等离子体的薄膜沉积效果,我们发现大气压均匀等离子体沉积的硅氧烷薄膜更加均匀,薄膜与基底结合也更加紧密,其机械性能也较为优越,因此,我们认为大气压均匀介质阻挡放电等离子体更适合用于沉积高质量聚合物薄膜。　　 本文使用自行设计的大气压介质阻挡放电设备对实验室模拟锅炉烟气进行等离子体放电脱硫研究。在放电过程中,等离子体中含有的活性羟基OH*与活性氧粒子O*对烟气中二氧化硫的脱除起到重要作用。本文分别研究了放电功率,烟气温度,烟气中水蒸气含量对脱硫效果的影响,优化等离子体脱硫过程中的各种参数。在本系列实验中,锅炉烟气中二氧化硫脱除率最高约能达到50%。