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低溫等離子體與催化協同治理空氣污染技術在低溫等離子體放電區域，源源不斷地產生著高能電子、自由基，同時還有豐富的紫外線。高活性物質使得常規條件下需要大量活化能（加熱到300℃以上）才能激活的催化反應在室溫條件下就能夠順利進行。顯然，放電等離子體與催化劑協同作用，既可以增強放電等離子體對多種污染物的降解能力，也可以降低催化反應的能耗，提高空氣凈化裝置的整體經濟性。

光催化過程中能產生高活性氧化物（如光致空穴，羥基自由基等），但目前單一光催化技術的推廣應用還存在一些技術障礙。在放電等離子體區域填充光催化劑，以放電過程產生的大量活性物質驅動光催化劑，就可以實現光降解和等離子體降解的協同。

納米二氧化鈦在低溫等離子體和暈光的共同作用下可產生大量的羥基自由基。在羥基自由基、等離子體、暈光的協同作用下可以對通過間隙的空氣進行殺菌消毒、降解有害有機揮發物（VOCs）和除臭除味等處理。

當等離子體放電產生的電子或光子能量大于納米TiO2禁帶寬度時，會激發納米TiO2的電子從價帶躍遷至導帶，形成具有很強化學活性的電子—空穴對，并進一步誘導一系列氧化還原反應的進行。其中產生的空穴具有很強的得電子能力，可與納米TiO2表面的OH-和H2O發生反應生成羥基自由基：

TiO2+hv →TiO2（h++e-）

h++OH-→·OH

h++H2O→·OH+H+

羥基自由基·OH的氧化能力極強，其氧化還原電位為2.80V，與自然界中氧化能力最強的氟（氧化還原電位為2.87V）相當。它可以氧化包括VOCs在內的許多有機物，同時可以高效殺滅細菌病毒等離子體放電產生的等離體和紫外輻射，也具有滅菌消毒和分解有機物的能力。納米TiO2等離子體放電催化技術是在羥基自由基、等離子體、紫外輻射等因素共同作用下對空氣進行凈化的技術。并且，在有氧環境下放電能產生大量的臭氧，而臭氧在光催化劑TiO2的活化過程中起著重要的作用。與納米二氧化鈦光催化相比，它不需要紫外光源，能夠利用放電過程中的各種能量，同時產生大量羥基自由基，因此是一種新型的快速高效空氣凈化技術。

用該項技術處理有機廢氣具有以下優點：

①能耗低，可在室溫下與催化劑反應，無需加熱，極大地節約了能源；

②使用便利，設計時可以根據風量變化以及現場條件進行調節；

③不產生副產物，催化劑可選擇性地降解等離子體反應中所產生的副產物；

④不產生放射物；

⑤尤其適于處理有氣味及低濃度大風量的氣體。

但以下兩方面還有待改進：

①對水蒸氣比較敏感，當水蒸氣含量高于5 %時，處理效率及效果將受到影響；

②初始設備投資較高。該項技術在環境污染物處理方面引起了人們的極大關注，被認為是環境污染物處理領域中很有發展前途的高新技術之一。

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