介质阻挡放电（DBD）作为产生低温等离子体的重要方式,因其可以在常温常压下发生放电,反应装置结构简单,放电空间可控,且放电过程具有较高的电子能量,容易打破分子化学键,在诸多领域得到广泛应用。近年来,随着对DBD研究的逐步深入,提高放电装置能量利用效率成为关注的焦点。为进一步探究不同结构的放电体系的能量利用效率,本文设计管-管式和棒-筒式两种同轴DBD装置,研究了电源参数、反应器参数变化对管-管式DBD和棒-筒式DBD放电功率与功率因子的影响,并通过响应曲面分析,对放电参数进行优化;在此基础上,进行DBD降解甲苯的实验研究,对气体产物进行分析。本文主要研究内容如下:（1）管-管式DBD和棒-筒式DBD的放电模式均为丝状放电,在正、负半周期内产生大量电流脉冲。提高放电电压,放电强度增大,电流密度提高,放电起始时间提前,同时放电起始电压降低。管-管式DBD的正半周期和负半周期的放电细丝数目分别是23和17,负半周期的细丝数比正半周期减少了约26%;棒-筒式DBD的放电细丝数目分别是正半周期24和负半周期22,棒-筒式DBD负半周期的细丝数则减少了约8%。棒-筒式DBD放电强度高于管-管式DBD。（2）DBD放电功率随放电电压的升高呈现出指数上升的趋势,随放电频率的增大而线性增长;减小气体流速、增长放电长度均会提高放电功率。通过响应曲面优化放电参数,得到管-管式DBD和棒-筒式DBD均在放电电压为10 k V,放电频率为9 k Hz,放电长度为18 cm,气体流速为1 L/min时,达到最大放电功率。（3）当增大放电电压和放电长度时,功率因子逐渐上升。随着气体流速的增大,功率因子表现出下降的趋势,表明其用于产生等离子体的放电能量也逐渐降低;功率因子随放电频率的增大呈现先上升后下降的趋势,不同放电长度的反应器,达到最大功率因子时的放电频率有所不同,长度越长,频率值越低,但最大功率因子相差不大。优化放电参数后,得到管-管式DBD达到最大功率因子的放电条件是放电电压为10 k V,放电频率为8.5 k Hz,放电长度为18 cm,气体流速为1 L/min;棒-筒式DBD达到最大功率因子的放电条件是放电电压为10 k V,放电频率约为8.7 k Hz,放电长度为12 cm,气体流速为1.5L/min。（4）利用两种放电装置进行甲苯降解实验,探究放电参数和气体参数对甲苯降解性能的影响。提高放电电压,降低气体流速和甲苯浓度,有利于提高甲苯的降解率,且棒-筒式DBD的甲苯降解率高于管-管式DBD。在气体流速为70 m L/min,甲苯浓度为50ppm,放电电压从8 k V增大到10 k V时,棒-筒式DBD的降解率从61.3%上升至81.3%,是管-管式DBD的1.03-1.55倍。随气体流速的增加,甲苯的能量效率先升高后降低,当气体流速为90 m L/min时,两装置能量利用效率均达到最大,管-管式DBD和棒-筒式DBD的最大能量效率分别为0.025 g/k W·h和0.029 g/k W·h。甲苯降解后的产物主要为HCOOH、CO、N2O、CO2、H2O。