利用太阳能或其它低热源供能,从空气中提取水分,可在海岛及偏远地区提供生活及饮用水。当前大气集水系统热力循环过程较复杂,能量利用率及传热效率不高,吸附、脱附性能仍需改进。针对此问题,本文以活性炭纤维为载体,通过单一浸渍或混合浸渍不同浓度的聚乙烯醇、氯化锂、氯化钙,制备了了一种高效复合吸附剂。基于所制备的吸附剂设计并搭建了一套大气集水系统。系统依靠吸附剂在夜间捕获大气中的水蒸气,白天通过太阳能将吸附剂中的液态水解析出来,继而水蒸气在冷凝器表面冷凝形成液态淡水。吸附、脱附过程独立工作。在昆明冬季气候条件下进行实验研究,实现了在低于20℃吸附水,在接近60℃或者超过60℃条件下高效脱附水。相比于常规的集水方式,大气集水系统拓宽了水源,改变了集水方式,能在高露点下汲取淡水,且无需消耗电能,清洁便利。本文主要研究内容如下:（1）根据该大气集水系统的工作原理和热传递过程,描述出焓湿图。理论分析了内部空气的物性变化,并给出了该集水系统的性能评价指标。结果表明:增大吸附量,提高脱附温度,提升传热性能,均可提高系统产水量。（2）从微观层面和宏观特征分析了复合吸附材料的性能。通过SEM图发现纯活性炭纤维的空隙较为明显,因此可以负载大量吸湿盐。相比于纯活性炭纤维和单一浸渍吸湿盐,通过混合浸渍制备的复合吸附材料具有更强的吸附特性,单位质量的复合吸附材料可吸收1.28 g水。同时,通过比表面积及孔径分析仪测试了复合吸附材料的空隙变化,其中比表面积、孔隙度、孔径均有所下降,而吸附特性有所增强。相比于其他几种吸附材料,复合活性炭纤维、聚乙烯醇、氯化锂制成的复合吸附材料（APLI）的吸附脱附性能最佳,可在低于20℃的环境中完成吸附,在接近60℃或高于60℃脱附完全。最后基于Polanyi原理拟合出的吸附平衡方程,为后续大气集水研究建立了理论基础。（3）通过模拟不同翅片厚度,翅片长度,翅片个数的传热性能,优化出最佳尺寸参数的吸附式大气集水系统。在昆明冬季条件下,将吸附剂置于大气集水系统中进行实验,结果表明,采用APLI进行大气集水户外实验的系统集水性能最佳,200 mm×200 mm×250 mm箱体可产水68.15 g。一定程度上为各地缺水地区使用推广提供理论指导。