近年来,低温等离子体在空气净化中的应用研究逐渐受到了广泛的关注。这是由于低温等离子体包含有大量的活性粒子,能够同时分解有机污染物、杀灭细菌、脱除空气中悬浮固体颗粒物等,是一种具有广阔应用前景的空气净化技术。本文通过理论和实验结合的方式,研究了大气压弥散放电等离子体的生成条件、放电电极的结构设计、空间电场分布、放电特性以及弥散放电等离子体在空气净化的处理效果,总结相关规律,推动了大气压弥散放电等离子体在空气净化中的应用研究。首先,基于点接触式电极提出了螺旋接触式电极,分析了电场分布和放电特性,研究了电极结构参数、介质阻挡方式以及灰尘和潮湿的混合环境对螺旋接触式电极放电的影响。研究结果表明,采用螺旋接触式电极能够在空气中生成大气压弥散放电等离子体,而且起始放电电压低,放电均匀;随着螺距以及高压电极直径的增大,生成的等离子体不能完全覆盖高压电极的绝缘层表面,在其表面形成了放电暗区;而采用双侧介质阻挡放电方式能够有效地抑制丝状放电的形成;在灰尘和潮湿的混合环境下,螺旋接触式电极表面附着的颗粒物随着放电的进行不断脱落,这表明该电极具有一定的抗污能力。其次,基于螺旋接触式电极结构提出了螺旋-线电极结构、带有悬浮电极的螺旋-螺旋电极结构及三维电极结构,研究了它们的电场分布及其放电特性。电场仿真研究结果表明,螺旋接触式电极绝缘层相互接触的地方形成了强电场区域,这表明螺旋接触式电极的微小气隙内首先会形成放电,而将螺旋接触式电极的放电现象作为放电空间内的放电电极,这有利于产生大量的种子电子,降低放电所需的电场强度;而气隙内形成了较弱的电场强度(<3 X106V/m)区域,这有利于抑制电子崩的快速发展。因此,这种电场分布能够抑制丝状放电的形成,有利于弥散放电的形成。而实验结果表明,上述电极结构在气隙内的放电现象都是弥散和柔和的,没有丝状放电通道形成,而且放电电流都在mA级,这与电场分布的分析是一致的。最后,搭建了空气净化实验舱,设计并制作了空气净化实验装置。该装置采用了基于螺旋接触式电极构造的等离子体核心反应器,联合静电除尘、活性碳纤维吸附分解臭氧等方法。研究了反应时间、电极层数对空气净化效果的影响。结果表明,在两层电极层和反应时间为五分钟时,甲醛、TVOC和PM2.5的脱除率分别为79.4%、72.7%和70.9%。