随着经济的高速发展,化石燃料与化工产品的使用量呈现了逐年增长的趋势,由此导致的空气污染对人们呼吸和身体健康带来严重的影响。本文以活性炭纤维为载体,通过对活性炭纤维进行改性,制备了一系列的复合材料,并将制备的复合材料运用于新鲜空气发生系统。主要研究内容分为如下几个方面:以活性炭纤维（ACF）为载体,用高锰酸钾原位还原法制备MnOx/ACF复合材料。通过X-射线衍射分析（XRD）、扫描电镜分析（SEM）、X-射线能谱分析（EDS）等手段对MnOx/ACF复合材料的结构与形貌进行表征。结果表明,最佳浸渍时间为40min;催化性能评价表明,最佳负载量为5.0%,最佳处理温度为500℃。TiO₂/ACF复合材料是以钛酸四丁酯为钛源,在恒温条件下采用超声波辅助溶胶-凝胶法制备;TiO₂/Al₂O₃复合材料是以拟薄水铝石和二氧化钛为前驱体,以柠檬酸、硝酸、乙酸的水溶液为捏合剂,通过挤条成型,高温煅烧制得。通过XRD、SEM等手段对复合材料进行表征。结果表明,活性炭纤维表面覆盖了一层TiO₂薄膜;TiO₂/ACF复合材料性能评价表明,TiO₂/ACF复合材料以粉末状分散于水中的光催化效果明显优于包裹在紫外灯上的光催化效果。但包裹在紫外灯上的复合材料可以实现循环利用,其在使用五次后,光催化亚甲基蓝的降解率仍为65.93%。TiO₂/Al₂O₃复合材料性能评价表明,TiO₂含量为90%的TiO₂/Al₂O₃复合材料具有较高的光催化性能和循环使用性。以活性炭纤维为载体,采用聚乙烯亚胺（PEI）对其进行氨基修饰,制备了不同负载量的PEI/ACF复合材料。用XRD、红外光谱分析（FTIR）、热重分析（TG）等方法对改性后的ACF样品进行了表征。结果表明,活性炭纤维表面覆盖了一层薄膜,说明PEI已经负载到活性炭纤维的表面。PEI/ACF复合材料性能评价表明,PEI/ACF复合材料对CO₂的脱除效果要明显优于纯活性炭纤维,当PEI的负载量为5%时,PEI/ACF复合材料对CO₂的脱除效果最好。在新鲜空气发生系统中,MnOx/ACF、TiO₂/ACF两种复合材料的协同作用,可有效脱除有机污染物;PEI/ACF复合材料可脱除过量的CO₂,当PEI/ACF复合材料吸附饱和后,对其进行热处理,可实现重复利用;除湿单元可控制出口气体的湿度在40%以下;制氧单元可以调节出口空气的氧含量范围为30%⁹0%。