冷等离子体技术是当代绿色高新技术之一。对于制备负载型纳米金属及金属氧化物颗粒,借助冷等离子体,在低温下即可实现前驱体的分解,并获得分散均匀、结构及性能独特的纳米复合材料;对于制备聚合物材料,在冷等离子体作用下,无需外加化学试剂即可实现单体的聚合。将冷等离子体技术与环保及新能源材料的制备相结合,实现材料的绿色制备、绿色应用是本课题组正在努力的方向。汽车尾气中的含硫化合物严重危害环境和人类的健康、容易使尾气处理催化剂中毒。燃油的深度脱硫是降低汽车尾气中含硫化合物含量的有效手段。吸附脱硫作为一种条件温和、成本低、零耗氢、辛烷值损失小的深度脱硫手段已被广泛关注。本文把介质阻挡放电（DBD）等离子体技术与油品吸附脱硫材料的制备相结合,获得了以活性炭球为核,HKUST-1为壳的MOF@活性炭磁性微球,以负载的形式实现了MOFs材料的形态化。与磁性活性炭微球相比,该材料对二苯并噻吩的吸附量基本保持不变,而对初始硫浓度为500 mgS·L^–1的模型油中噻吩的饱和吸附量提高了近3倍,达到了12.0 mgS·g^–1。透射电镜及磁性测试结果显示,DBD等离子体分解获得的Fe₃O₄颗粒的平均粒径仅为2.7 nm,并且此Fe₃O₄具有超顺磁性,MOF@活性炭磁性微球饱和磁化强度为3.88 emu·g^–1。⁵00μm的粒径、3.88 emu·g^–1的饱和磁化强度使得所得复合材料易于分离和回收再利用。随着全球石油储量的不断减少及日益严重的空气污染,发展替代燃油的清洁能源汽车已成为必然趋势。压缩天然气（CNG）安全、经济、环保,是目前世界公认的最为理想的车用替代能源,但CNG汽车的温室气体甲烷的排放量比传统燃油汽车大,大大抵消了其在其他方面的优势。因此,去除CNG汽车尾气中残余的低浓度甲烷具有重要的科学意义和社会价值。本论文利用DBD等离子体技术制备了用于低浓度甲烷催化燃烧的Co₃O₄/HZSM–5高效催化剂。与传统高温焙烧分解的方法相比,DBD等离子体分解制备的催化剂,Co₃O₄粒径更小,Co³⁺低温可还原性更强,表面Co³⁺、Co₃O₄晶格氧以及吸附氧含量更高,反应过程中更不易形成引起催化剂失活的中间产物Co–formate等,因此,其甲烷催化燃烧活性远远高于高温焙烧分解制备的催化剂。氮掺杂纳米碳材料以独特的物理及化学性质使其在燃料电池、超级电容器、化学传感器以及催化等领域的应用中均表现出了优异的性能,已成为碳材料领域的研究热点之一。本论文利用辉光放电等离子体引发聚合技术,以离子液体为碳源和氮源,以水为溶剂和引发剂,制备了纳米厚度的聚离子液体膜,然后通过对其进行高温碳化,获得了平均厚度仅为4.6 nm的自支撑氮掺杂纳米超薄碳膜。初步测试该碳膜材料在碱性条件下氧还原反应的催化活性,结果显示,材料的起始电位虽然仍比商业铂碳材料稍负,但其具有更大的极限电流密度,在作为燃料电池阴极材料方面具有很大的潜在应用价值。