本文采用粉体烧结法将纳米TiO₂负载于颗粒活性炭中制备TiO₂-GAC,通过扫描电镜、微孔分析仪、Boehm滴定法、傅里叶红外光谱分析仪对负载二氧化钛前后活性炭（GAC、TiO₂-GAC）的比表面积、孔容积、表面基团及吸附性能进行分析,然后将其与DBD等离子体耦合用于降解亚甲基蓝模拟染料废水,研究活性炭吸附、光催化氧化及DBD低温等离子体氧化技术的协同效果,以及对放电电压、初始电导率、TiO₂-GAC添加量对耦合降解效果的影响,然后用GC/MS对中间产物进行分析,在此基础上提出亚甲基蓝分子的可能分解途径。最后用DBD等离子体对吸附亚甲基蓝饱和的TiO₂-GAC再生,研究其再生效果。实验得出以下结果:（1）TiO₂的负载导致活性炭BET多点比表面积、总孔容积分别减小9.56%、12.29%,平均孔径增大3.34%,羧基等酸性基团数量下降12.78%。（2）受TiO₂负载的影响,TiO₂-GAC对亚甲基蓝的吸附速率及饱和吸附容量相比于GAC均有所下降;温度的提高有利于TiO₂-GAC、GAC对亚甲基蓝的吸附。288.15K、298.15K、308.15K条件下,TiO₂-GAC对亚甲基蓝的最大饱和吸附量分别为108.70mg/g、123.46mg/g、135.14mg/g,分别比GAC低了3.26%、8.64%、10.81%。Langmuir吸附等温方程、准二级动力学方程能更好地阐述TiO₂-GAC、GAC对亚甲基蓝的吸附过程,化学吸附是该吸附过程最主要的吸附机制。（3）GAC、TiO₂-GAC均能与DBD等离子体产生协同作用,但TiO₂-GAC的协同效果比GAC更好;但协同强度随反应的进行、反应物浓度逐步下降而慢慢降低,在极板间距为8mm、放电频率9KHz、放电电压11KV条件下分别用2g TiO₂-GAC、GAC耦合DBD等离子体降解100ml浓度为100mg/L的亚甲基蓝废水,实验进行至5min,降解率分别为21.35%、17.21%,此时协同强度分别为60.89、26.27;实验进行40min,降解率分别为98.38%、95.22%,但协同强度分别为-8.56、-15.04。TiO₂-GAC耦合DBD等离子体氧化降解亚甲基蓝模拟废水降解效果随放电电压、TiO₂-GAC用量的增加而提升;初始电导率的提升对降解有双重影响。在TiO₂-GAC耦合DBD等离子体氧化降解亚甲基蓝模拟废水过程中,亚甲基蓝分子上的N-C、S-N键首先受到活性粒子攻击而发生断键,产生SO42-、NO3-离子,同时产生然后亚联苯,然后在活性粒子的氧化作用下,亚联苯上的苯环逐渐被打开,生产（Z）-14-甲基-8-十六碳烯-1-缩醛、4-phenyltridecane等苯环开环产物,最后被氧化成CO₂、H2O。（4）DBD等离子体对TiO₂-GAC的再效果比GAC更好,特别是在再生前期。在10KHz放电频率、10mm-10KV“极板间距—放电电压”条件下对2g吸附亚甲基蓝饱和的含水率约40%的湿TiO₂-GAC及湿GAC进行再生,再生过程中,前者再生率比后者高4.53%¹3.31%;放电电压、极板间距分别从正反两方面对亚甲基蓝的再生效果产生影响;DBD等离子体对TiO₂-GAC的再效果随放电频率的增大而增大,且湿TiO₂-GAC的再生效果要优于干燥TiO₂-GAC。DBD等离子体对TiO₂-GAC的再生效果随着再生次数的增加明显下降,炭损率也逐渐增大,再生3次之后炭损率增幅加剧。