氨是目前对世界经济有着重大影响意义的第二大工业生产化合物，被广泛应用在化学工业、农业、轻工业和纺织业等多个领域，且在电能储存领域有巨大的应用潜力，利用间歇性新能源多发的电合成氨，将电能转化为化学能储存起来。工业上合成氨的方法主要是Haber-Bosch工艺法，但高温高压的反应条件苛刻并且消耗大量的能量。因此研究者们一直在探寻新的替代方法。由于低温等离子体中存在较多的活性粒子(电子、离子、原子和自由基)可以显著地增强化学动力学，使得氮气和氢气合成氨的反应在常温常压下就可以发生，因而低温等离子体在催化合成氨领域具有较大的潜力。但是目前能量效率依旧比不上传统的哈伯工艺，这主要是缺乏对等离子体-催化剂协同作用的复杂机制的理解，需要详细的建模来深入研究等离子体催化机理。
　　本文建立了大气压下板-板电极低温等离子体协助催化氨合成的一维等离子体动力学模型。模型考虑了47个粒子和379种反应。首先在仅有气相反应的条件下，研究氨合成的关键反应路径和重要粒子的产生和损失机理。研究发现NH自由基、H2分子与N2(或H2)分子之间的三体反应是生成NH3最重要的反应。NH3损失的主要途径是与电子碰撞分解，转化为NH2和H原子以及NH和H2分子。
　　接着在气相反应的基础上考虑了表面反应，研究促进氨合成的主要表面反应和吸附粒子的机理，阐述等离子体和催化剂相互作用在氨合成过程中所发挥的效应，揭示氨合成的潜在机理。结果表明，表面吸附氢H(s)与吸附的自由基NH2(s)之间的Langmuir–Hinshelwood反应是产生氨的最重要机制，振动激发态N2分子的分解吸附有助于关键粒子N(s)的形成。气相反应和表面反应共同促进提高了氨气数密度。
　　最后通过讨论不同影响因素下，包括施加电压、初始氮气与氢气的比例、催化剂表面总活性位点数、不同表面活性的催化剂材料及气体温度对氨合成的影响。仿真结果显示：随着外加电压的增加，氨气产量先增加之后又减小；N2:H2的比例为1:2时有利于氨的合成；当表面活性位点数目从1014增加到1018cm-2时，氨气产量略有增加了9.89%；采用表面反应性较强的Fe金属表面有利于提高氨的产量；当气体温度为300K时氨气产量较高。此外，本文的一维模型还显示了等离子催化氨合成反应器中的电场强度、电子能量和电子密度的空间分布情况。通过详细分析以上影响因素，有利于寻求最佳的反应条件，以使氨气产量达到最优值。