挥发性有机物(Volatile Organic Compound,VOC)的存在对人体健康造成威胁,随着人们生活水平的提高,空气洁净度越来越受重视。本文合成了具有高催化活性的暴露{001}高能晶面的二氧化钛-石墨烯复合光催化材料,用其净化典型挥发性有机物—甲苯。对于另一种挥发性有机物—丙酮,利用活性炭纤维进行吸附,并研究活性炭纤维在不同使用条件下的吸附表现。二氧化钛-石墨烯复合光催化材料使用改进Hummers法合成的氧化石墨作为合成石墨烯的前驱体,以钛酸四丁酯为钛源,使用水热法合成,合成过程中加入氢氟酸控制{001}高能晶面生长。运用XRD、TEM、SEM等表征手段分析了复合材料中的二氧化钛为锐钛矿,包覆在石墨烯片层结构上。氧化石墨用量影响二氧化钛平均晶粒尺寸及石墨烯片层是否堆叠及被完全包覆。氢氟酸使晶体发生氟化作用,控制{001}晶面生长,也会使晶面发生选择性腐蚀。使用响应曲面法优化复合材料合成条件,模型方差分析符合要求,最终最优条件为氧化石墨用量22.06mg,氢氟酸2.09 m L,水热反应28 h,最优条件下合成的复合催化剂对甲苯光降解率达到88.7%,与模型预测值接近。通过对比实验证明活性炭纤维比球形活性炭颗粒对丙酮具有更好的吸附效果,丙酮浓度从30 ppm升至90 ppm时,穿透时间缩短;入口气体流速从0.08m/s提升至0.44 m/s时,穿透时间呈逐渐减小趋势;活性炭纤维层数从3层增大到10层时,穿透时间随活性炭纤维层数即用量增加而变长。这部分实验为基于活性炭纤维的空气净化装置提供设计基础。