气凝胶是一种多孔的固体材料，一般由凝胶干燥后制得。因制备过程有效地限制了毛细管力的破坏作用，其微观结构可得到很好的保持，它一般具有空隙率高、比表面积大、密度低的特点。　　独特的纳米多孔结构赋予了气凝胶一系列特异的性质，如低折射率、低热导率、低声阻抗以及良好的比强度等。这些新颖的性质使其在切连科夫探测器、绝热材料、声阻抗材料、催化、超级电容器等诸多领域都有着极大的应用前景。特别是硅氧化物气凝胶，因其原料来源丰富、安全无毒、透光率高、热稳定性好等优点受到很大关注。　　但是高昂的设备投入和低效的制备工艺大大限制了气凝胶领域的进一步发展。目前最有可能实现大规模生产的的工艺是蒸发干燥工艺，它包括常压干燥和减压干燥。蒸发干燥制备工艺需要进行多次溶剂交换操作，这使得其溶剂使用量及时间使用量都较大。　　通过优化蒸发干燥制备气凝胶的过程的各种工艺条件，特别是干燥前的溶剂交换及疏水处理过程来提高其制备效率，具有很强的应用意义，因此有关的研究内容是我们进行硅氧化物气凝胶制备工作时研究的重点。另外，二氧化硅气凝胶的独特形貌以及对有机溶剂的良好亲和力，使其在与有机材料复合方面具有很好的优势，结合二氧化硅气凝胶的上述特点，我们对其应用做了一些新的尝试。本论文的主要内容如下:　　1.利用丙醇的良好的溶解性能，TEAH的高效催化以及助溶能力，常压干燥制备了完整的透明块状MSQ气凝胶。以MTMS为前驱体，省去疏水处理的步骤，提高了气凝胶的制备效率。所得气凝胶MSQ-TEAH平均孔径大小为18.2nm，结构均匀。其表面含有大量甲基，具有很好的疏水能力，在水、盐水、烯盐酸、氢氧化钠溶液等多种水溶液中均能稳定存在。以体积分数1％的全氟烷烃氯硅烷溶液处理湿凝胶，可进一步加强气凝胶的疏水能力及抗腐蚀能力，使其与氢氧化钠溶液(1M)接触三小时后，接触角仍然保持在120°以上。并且全氟烷烃氯硅烷处理并不会对气凝胶的微观结构与光学性能造成破坏。　　2.设计、优化了基于二氯甲烷-水体系的原位二级萃取方法，将凝胶中对疏水处理有影响的醇溶液在较短的的时间内置换完毕。经三甲基氯硅烷疏水处理及快速真空干燥后，可在一天内制得疏水二氧化硅气凝胶。在提高效率、降低成本的同时，所得气凝胶块体密度低至0.082g cm-3，比表面积高达890.6m2g-1，平均孔径为7.9nm，其接触角可达150°以上。此工艺大大减小了气凝胶制备过程的溶剂使用量与时间，有望很快得到大规模应用。　　3.本文结合气凝胶具有纳米多孔结构以及疏水表面的特点，设计并制备了基于二氧化硅气凝胶胶的光固化疏水涂料及指纹检测材料。对气凝胶与高分子用量的比例对涂层疏水能力的影响进行了分析;证明了疏水性二氧化硅气凝胶对多种有机荧光染料的良好负载能力。