本研究采用可调频高压电源、线管式低温等离子体反应器，将BaTiO₃和TiO₂两种材料结合起来，以挥发性有机污染物（VOCs）代表物质甲苯为去除对象，考察低温等离子体协同光催化技术降解甲苯的性能与机理。研究表明，甲苯去除率随施加电压的增高而逐渐增大，与空管反应器相比，填充催化剂对甲苯降解有明显促进作用，且4种反应器对甲苯降解性能由高到低依次为：BaTiO₃-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂> BaTiO₃/γ-Al₂O₃催化剂> TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂>空管；当外加电压为20kV时，4种反应器去除甲苯的效率分别为69%、44%、43%和35%，对应的能量效率分别为14.7、4.0、3.4和7.7g/kW·h；综合考虑污染物降解和能量效率，BaTiO₃-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂对甲苯的降解性能最好，且BaTiO₃和TiO₂质量比为2.38:1时的BaTiO₃-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂为最优催化剂；研究表明低温等离子体协同光催化技术降解甲苯的性能优于单独使用该两种技术。通过正交实验得出各因素对甲苯降解率影响的主次顺序为：催化剂填充长度、气体流速、施加电压、频率、有效放电区长度；在所选实验条件下的最优甲苯降解工艺条件为催化剂填充长度220mm，气体流速12.6cm/s，施加电压19kV，频率350Hz，有效放电区长度100mm，此条件下甲苯去除率可达82%。通过单因素实验得出，甲苯的去除效率随着有效放电区长度、催化剂填充长度、施加电压和频率的增加而升高，随着气体流速的增加而降低。通过气相色谱法、GC-MS、FT-IR对联合技术降解甲苯的中间产物进行检测，结果显示产物中的主要成分除了CO₂和H₂O外，还有一定量的带有苯环的衍生物等；臭氧检测结果表明，三种催化剂反应器产生的臭氧浓度都随电压的升高呈先增大后减小的趋势，但达到最大值时的电压值不同；扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）测试结果表明，BaTiO₃和TiO₂在反应过程中表面形貌都未发生变化。各种催化剂甲苯一级降解反应速率常数大小顺序为：BaTiO₃-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂＞BaTiO₃/γ-Al₂O₃催化剂＞TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂；其中，BaTiO₃与TiO₂质量比为2.38:1的BaTiO₃-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂的甲苯一级降解速率常数最大。采用工频高压电源（50Hz，0¹00kV），利用低温等离子体技术对小武基垃圾转运站进行除臭实验，以硫化氢为去除对象，结果显示硫化氢去除率最高达60%，表明该技术在处理低浓度、大风量恶臭气体方面具有实际应用的可行性。