挥发性有机物（VOCs）是形成PM2.5和近地面臭氧等二次大气污染物的重要前驱体,为改善大气环境质量,VOCs污染治理势在必行。低温等离子体技术可在常温常压下销毁VOCs,是具有独特优势的VOCs治理技术。单独低温等离子体技术存在能耗高、反应选择性差及有副产物臭氧（O3）排放等缺点,研发与等离子体协同的高效催化剂是提升系统性能的关键。氧化锰和氧化铈是两种广泛应用于等离子体催化系统的催化剂,且在VOCs转化率和反应选择性上显示出明显差异。研究两种催化剂在等离子体场内的作用及其内在因素,有利于深入了解等离子体催化的作用机制,指导高效催化剂的选择与设计合成。本文采用水热法制备了MnO2和CeO2纳米棒催化剂,考察其在等离子体场内氧化目标VOCs（甲醇）的性能,探讨其催化作用的本质原因。随后采用牺牲模板法制备铈基催化剂,通过焙烧温度对CeO2催化剂结构和表面化学性质进行调控,探究其在等离子体催化中的构效关系,并设计甲醇-TPD、原位红外等实验揭示CeO2协同等离子体氧化甲醇的反应机理。论文主要内容和结论如下:（1）利用水热法合成α-MnO2和CeO2纳米棒催化剂,应用于等离子体降解甲醇的反应。实验结果表明在相同输入功率下,CeO2的甲醇转化率和CO2选择性均高于α-MnO2。CeO2基本没有改变等离子体的放电特征,其甲醇降解性能的提高主要归因于表面催化反应的作用,而装填α-MnO2的等离子体催化系统中同时存在丝状放电和表面放电,其协同等离子体降解甲醇性能的提高是等离子体气相碰撞反应增强和表面催化反应共同作用的结果。表面氧物种表征及原位臭氧催化氧化等实验结果表明,与α-MnO2相比,CeO2的比表面积更大且表面活性氧更多,能吸附活化更多的甲醇;并且CeO2能更有效的利用臭氧分解产生的活性氧物种促进甲醇深度氧化。原位DRIFTS研究结果表明CeO2氧化甲醇的表面副产物累积少,而α-MnO2表面会累积大量的副产物碳酸盐,从而影响其催化性能。（2）采用以金属有机骨架材料为前体物的牺牲模板法,控制焙烧温度制备了一系列铈基催化剂:CeO2-250、CeO2-300、CeO2-400和CeO2-500,对样品进行了表征分析。结果表明,该系列催化剂都形成了CeO2立方萤石晶体结构。焙烧温度超过300℃时,金属有机骨架材料中的有机配体基本分解,CeO2-300样品保持完整的纳米棒状结构,具有最大的比表面积和最高的表面氧空位含量。等离子体催化氧化甲醇的性能评价结果显示,CeO2-300的催化活性最优,当能量密度为464 J/L时,甲醇转化率和CO2选择性分别高达100.0%和90.1%。该系列催化剂的活性规律与其表面氧空位浓度正相关。（3）通过甲醇-TPD、O3分解等实验研究上述CeO2催化剂的甲醇吸附活化及臭氧分解能力对催化性能的影响,发现催化剂暴露的外表面越多,活性位点数量越多,越有利于甲醇在催化剂表面的吸附活化,以及臭氧分解形成活性氧物种,从而有利于甲醇氧化。采用原位红外技术分析等离子体催化反应中甲醇降解的气相产物和催化剂表面产物,探究性能最好的CeO2-300协同等离子体氧化甲醇的反应路径。在等离子体空间,甲醇先被氧化成甲酸等中间产物,再进一步氧化为CO、CO2和H2O;在催化剂表面,甲醇则先吸附形成甲氧基,接着甲氧基与臭氧分解产生的活性氧物种反应生成甲酸盐,最终氧化为CO2和H2O。