本发明公开了一种捕获大气中二氧化碳用于设施农业的装置，包括：与温室大棚连通的外置管路，该外置管路上的设有吸脱附床层、第一阀门、第二阀门、鼓风用风机、第一CO2浓度检测装置、第二CO2浓度检测装置和温控装置，用于捕捉空气中的CO2，并储存在吸脱附床层处，在脱附时，收集的CO2进入温室大棚内，第三CO2浓度检测装置用于检测温室大棚内的CO2浓度，使得温室大棚内的CO2浓度符合作物的需求。使用方法，包括：先对空气中的CO2在吸脱附床层处进行吸附收集，然后再通过风机将温室大棚内的空气通入吸脱附床层处进行脱附，脱附出来的CO2被带入温室大棚内，实现提高温室大棚内的CO2浓度的目的。从而提高温室大棚内作物产量，经济性好且分离能效较高。