低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以也稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

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利用高頻高壓的電場與光輻照在電場作用下，離子發生器產生大量的粒子， 粒子與空氣中的氧分子進行碰撞而形成正、負氧離子。光與廢氣氣體分子的相互作用又可以看做是輻射場(震蕩電場)與電子(震蕩偶極子)會聚時的一種能量交換。使廢氣物質分子的能態發生了改變，即分子的轉動、振動或電子能級發生變化，由低能態被激發至高能態，這種變化是量子化的。且在與 VOC 分子相接觸后打開有機揮發性氣體的化學鍵，經過一系列的復雜的化學反應，終生成二氧化碳和水等穩定無害的小分子，該技術幾乎適用于所有污染廢氣。

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其凈化作用機理包含兩個方面：

一、在產生等離子體的過程中，高頻放電所產生的瞬間高能量能夠打開某些有害氣體分子的化學能，如：苯、甲苯、二甲苯、氨、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯

乙烯，硫化物H2S、VOC類的分子鏈結構，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈分解為單質原子或無害分子。

二、等離子體中包含大量的高能電子、正負離子、激發態粒子和具有強氧化性的自由基，這些活性粒子和部分廢氣分子碰撞結合，在電場作用下，廢氣分子處于激發態，當廢氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結合能時，廢氣分子的分子鍵斷裂，直接分解成單質原子或由單一原子構成得無害氣體分子。