本发明公开了一种等离子体改性碳材料的装置及方法，包括改性反应器和气体循环系统，所述改性反应器包括壳体，壳体内部从上至下依次设置气包、喷管和不锈钢粉末多孔板，所述壳体在不锈钢粉末多孔板下部设有改性气体进口，上部设有改性气体出口；所述气包顶部开孔连接气体循环系统，底部均匀开设气孔连接喷管；所述喷管作为针板放电的阳极连接电源，不锈钢粉末多孔板作为阴极接地；所述喷管底部隔空正对不锈钢粉末多孔板，所述不锈钢粉末多孔板上布置若干孔隙；所述气体循环系统的进口连接改性反应器的底部，出口连接气包顶部。通过电离改性气体，能够改变碳材料表面的化学性质，效率高、速度快、功能多、可大面积工业化运行。