由二氧化碳排放所引起的全球变暖问题,已严重影响人类社会的可持续发展,我国于2020年9月明确提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标,开发新能源,节能减排是实现双碳目标的重要手段。生物质能作为一种可再生资源,具有传统化石能源无法比拟的优势,采用生物质能制氢经济可行,绿色环保。本文选择生物油水相组分乙酸作为模型化合物,采用液相放电等离子体技术制取氢气,主要研究内容包括液相针孔放电特性,乙酸制氢规律及其机理分析。研究结果如下:（1）探究液相针孔放电特性,通过一系列的条件实验,研究了溶液电导率、放电功率以及绝缘孔数等理化参数对水中放电产生的活性物质浓度（H2O2、O3、NO2-和NO3-）影响,研究发现:当溶液电导率较低时,更有利于放电,产生活性物质浓度越高。即在溶液电导率为50μS/cm时,产生的过氧化氢、臭氧、亚硝酸根和硝酸根浓度最高;放电功率越大,产生过氧化氢和臭氧浓度越高;绝缘孔数为多孔时,放电不连续,绝缘孔数为单孔时,更有利于生成活性物质,此时产生过氧化氢、臭氧和亚硝酸根浓度最高。其次,探究等离子体引发的时空特性,利用CCD相机拍摄了水中等离子体的放电过程,证实等离子体是在气泡内产生的,符合气泡击穿理论。最后分析水中针孔放电电流-电压特性以及发射光谱特性,发现了·OH、·H、·O等自由基的生成,且溶液电导率越低,光谱强度越高。（2）根据液相针孔放电特性,研究了该放电形式下乙酸分解制氢规律与反应机制,对乙酸体积分数、放电功率和放电间距的产氢影响进行探究,确定最佳制氢条件。研究结果表明:随着乙酸体积分数的增加,溶液电导率减小,产气组分中H2和CO2的体积分数减少,CH4,CO和其他气体体积分数增加。随着放电功率的增大,产氢流量提高,同时产氢能耗大幅减小,当电极间距5 mm,放电频率3300 Hz,绝缘孔数为单孔,乙酸体积分数65%,放电功率为262 W时,产氢流量为1100 m L/min,产氢能耗为3.97k Wh/m~3H2。随着放电间距的增加,使等离子体的作用体积变大,但相同电压下两电极间的电场强度减弱,电子的能量减小,使乙酸分子分解产氢变得困难,因此,气体流量和氢气流量均减小。随后对乙酸放电发射光谱及自由基特性进行分析,结果表明:乙酸放电过程产生多种自由基,如·OH,·CH和·C2。通过·OH猝灭实验并排除加入猝灭剂电导率的影响,发现·OH猝灭后产氢效果降低,推测·OH自由基对乙酸分子分解产氢起到关键作用。最后乙酸产氢反应路径可分为:乙酸、水分子与高能电子碰撞,生成自由基及中间产物的过程,随后中间产物和自由基发生反应生成气体产物,如H2、CO、CO2和烃类。本研究创新性提出液相针孔放电等离子体应用于乙酸制氢,国内外目前没有相关研究。液相针孔放电采用板-孔-板反应结构,有效实现供电和放电区域分离,避免金属电极烧蚀,且该结构可实现在较高电导率的液体中放电,适于低浓度酸溶液中放电产氢。乙酸作为生物油水相的主要成分之一,具有富含水分,可生物再生和环境友好的特点,采用乙酸放电制取清洁能源氢能,符合循环经济理念,且获得了较好的制氢效果。该论文的研究为液相放电等离子体在乙酸制氢中的应用提供理论支撑。