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大气压冷等离子体在众多领域具有较广泛的应用得益于其高效性,而其高效性又源于等离子体在处理过程中产生的活性粒子,其存在时间较短,且活性较强,对许多分子的形成有较大的影响,例如:溶液中的ONOOH,HO2,H2O2及许多水合分子等。然而这些活性粒子中能够穿过气液交界面进而达到被处理物的却很少,其中主要有O,O2（a1Δ）,O3,OH,氢氧化物和NOx氧化物等。这些活性粒子的形成和相互转化的过程均与OH自由基有关,OH自由基的量直接影响这些粒子的产生,并决定其量的多少,所以成为人们研究的重点。本论文中我们分别在平行场和垂直场的放电模式下,通过介质阻挡放电产生等离子体对5 ml的2.0,5.0,10.0,20.0,50.0 mM浓度下的DMSO溶液处理5分钟,处理后的溶液在利用紫外分光光度计进行分析,分别测量出甲醛和甲酸的浓度,再计算OH自由基的浓度。实验证明了溶液中的OH自由基,并非由放电区域内OH自由基扩散进入溶液,而是由等离子体作用于溶液时在其表面产生的,其含量与等离子体在溶液表面的电势降成正比,生成的OH自由基会转化为长寿命的粒子如过氧化氢等,这些长寿命粒子能够扩散进入溶液。为了增加溶液中OH自由基含量,我们还通过253.6nm的紫外光辅照等离子体处理DMSO溶液,发现在平行场和垂直场处理条件下溶液中OH自由基含量都有所增加,平行场条件下增量尤其显著,由此可知紫外光的辐照能够促进过氧化氢的分解,从而增加溶液中的OH自由基的含量。大气压冷等离子体（cold atmospheric pressure plasmas,CAPPs）和液体尤其是水之间的相互作用已被广泛研究并且用于水的净化、化学和纳米材料合成以及医学和生物领域。高活性粒子再将气体等离子体的反应活性转移到溶液中,从而在活体细胞和组织中诱导特定的生化反应。例如,一旦溶液中的活性粒子达到一定浓度,病原微生物将被灭活,细菌生物膜将被去除。虽然这种方法在实验室规模的体外实验中效果突出,但是将等离子体去除细菌生物膜整合到复杂的现实生活系统中,例如水产养殖池,仍然任重道远。这是因为将足够浓度的特定物质输送到大型水族箱中的生物膜覆盖表面,同时将溶液保持在对生物体,比如鱼健康最适宜的温度和pH范围是非常困难的。在这项研究中,我们证实了水下等离子体微泡（建立在介质阻挡放电（dielectric barrier discharge,DBD）模式的新型微等离子体反应器产生）充当运输工具,可以有效地将等离子体活性物质输送到人造和活体生物膜上,同时将溶液pH保持在适宜的范围。由此原位产生的等离子体活化水（plasma activated water,PAW）有效地减少了致病生物膜生物量并防止新生物膜的生成。在直径25 cm的鱼缸中,每天不到一分钟的放电,所产生的水下微等离子体气泡可以将足够量的活性氧和氮化合物（reactive oxygen and nitrogen species,RONS）引入到PAW中以去除生物膜,并改善鱼的健康状况。放电产生的RONS主要包括:过氧化氢,臭氧,亚硝酸盐,硝酸盐和一氧化氮等。利用化学试剂模拟PAW并进行生物膜去除实验,结果表明,CAPPs产生的一氧化氮对细菌生物膜的去除,是一种关键的生物活性物质,其能够促进生物膜分散、细胞释放（失去膜屏障）和细胞失活。