在能源危机及化石燃料燃烧产生CO2造成的温室效应的双重压力下,越来越多的科学家致力于将CO2还原,将其转化为含碳的有机物,能作为燃料能源再利用,其中甲醇作为一种优秀的储能物质因而受到更多的青睐。直流电晕等离子体是实现这一目标的理想方法之一。本论文研究了还原性氛围直流电晕放电加氢还原二氧化碳的电化学行为,同时探讨了氧化性氛围直流电晕放电羟基自由基的电化学行为。在还原氛围下,等离子体系产生的强还原性自由基比一般的还原剂更活泼。利用直流电晕放电,以氢气为自由基源产生强还原性自由基,还原C02,重新合成新的有机分子。采用气相色谱(GC)定性反应产物,检测结果表明,在C02和H2充分反应70h后,产物中有甲醇生成。并探讨了一定的反应途径和机理。相类似地,在氧化氛围中,等离子体体系产生的氧化性自由基具有比臭氧更强的氧化能力,电晕放电等离子体反应的实质是有水存在下生成高活性自由基,主要是羟基自由基。本论文以水为自由基源的等离子体直流电晕放电来降解典型杂环挥发性有机物(VOC)吡啶,并采用气相色谱(GC)来定量分析降解效果；采用高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)等定性分析降解后的产物。结果表明：氧化氛围直流电晕放电在电压为20.75 k V时,平均初始浓度为8287 mg.m-3吡啶的去除率达到90.4%。液相色谱分析结果表明液滴中的中间产物有反丁烯二酸、草酸等小分子酸,离子色谱检测到了硝酸根离子的存在,由此推导了有机物的降解路径。电晕放电过程中产生自由基实际上是发生在微小液滴中,从微观角度分析反应过程发现,一定湿度的空气中分散着无数微米级的水蒸气或云雾状小液滴,每个液滴可以看作一个微电解池,对应微电解池的电压范围分别在0.6-1.2 V和0.8-2.0 V之间。当反应器中正负电极通电后,液滴里的正负电荷在强电场的作用下分别往两端聚集,形成一个小电场,正负电荷聚集的两端分别相当于虚拟的正极和负极,形成一个微电解池,大部分的化学反应过程都在其中进行。