二氧化硅氣凝膠是一種氧化物基氣凝膠，具有高比表面積、高孔隙率、低密度、低熱導率和低折射率等特殊性能。二氧化硅氣凝膠塊體材料已被用于環(huán)境技術、物理實驗或工業(yè)催化。

與其他多孔材料相比，二氧化硅氣凝膠因其獨特的介孔和精細的多孔骨架結(jié)構而具有特殊的性能。首先，它的孔隙率基本上高于90%，介孔結(jié)構限制了空氣分子的運動來傳遞熱量，使其具有高比表面積和極低的熱導率。因此，它在熱、光、環(huán)保、電、催化劑載體等領域發(fā)揮著重要作用。

溶膠-凝膠法制備二氧化硅氣凝膠；

首先得到二氧化硅凝膠，然后用特殊的干燥方法使凝膠中的氣相取代液相形成氣凝膠。

一步酸催化和兩步酸堿催化制備二氧化硅氣凝膠
制備過程包括溶膠形成、凝膠制備、凝膠老化和凝膠干燥。凝膠的形成和干燥對氣凝膠的質(zhì)量有很大影響。
凝膠形成步驟通常是無機納米粒子在酸和堿的催化下相互連接的過程。判斷凝膠是否制備成功的一個簡單方法是將其傾斜到45度。如果凝膠沒有流動性，說明凝膠成功。其中酸堿催化劑的用量比例直接影響凝膠的形成速度和質(zhì)量，一些醇鹽在后續(xù)堿催化凝膠過程中可能會因水解不足而無法將無機納米粒子相互連接，導致凝膠化失敗。
凝膠的干燥步驟非常重要
在干燥過程中，凝膠孔隙中的液體主要被空氣置換，使凝膠網(wǎng)絡不發(fā)生變化，這涉及到孔隙中液面毛細作用力的影響。最早開發(fā)了超臨界干燥制備技術，可以很好地消除應力的影響，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

采用溶膠-凝膠法制備二氧化硅氣凝膠，同時進行前驅(qū)體的水解和縮合反應。調(diào)節(jié)溶液的酸堿度可以改變前體水解和聚合之間的平衡。在酸性條件下，水解反應速率增加，前體進行水解反應產(chǎn)生硅酸。然后，生成的氫氧化硅單體在堿性條件下進行縮聚反應，最終生成硅氧硅鍵構筑的納米網(wǎng)絡結(jié)構的二氧化硅氣凝膠。在二氧化硅溶膠-凝膠過程中，二氧化硅二次粒子之間的連接很少，只有少量的硅氧鍵將二次粒子連接在一起。凝膠顆粒經(jīng)過溶解和再縮聚后，可以增加二次顆粒之間的連接，同時可以獲得更大的團聚顆粒，從而達到增強氣凝膠骨架的效果。

Al2O3-SiO2-ZrO2三元復合氣凝膠
n(Si-Pd)-Pd(Ⅱ)-SiO_2復合氣凝膠
Cu_2O-SiO_2@GO復合氣凝膠
MTMS-SiO2甲基三甲氧基硅烷改性氧化硅氣凝膠顆粒
Li2MnSiO4-C材料氣凝膠
SiO2-Al2O3-TiO2多孔氣凝膠
SiO2-Si3N4多孔氣凝膠
TiO_2-SiO_2氣凝膠
SiO_2-Al_2O_3氣凝膠
Al_2O_3塊狀石英纖維氣凝膠
WO_3-SiO_2-TiO_2復合氣凝膠
FeO-SiO氣凝膠
NiO-SiO_2氣凝膠
ZrO2-SiO2復合氧化物氣凝膠
MTES-SiO_2甲基三乙氧基硅烷疏水改性氧化硅氣凝膠
瓊脂-納米SiO_2氣凝膠
Cu-SiO_2氣凝膠催化劑
Co-TiO_2-SiO_2氣凝膠
Al2SiO5-TiO2-SiO2 硅酸鋁纖維負載納米二氧化鈦復合氧化硅氣凝膠
超疏水SIO2-GR超疏水氧化硅雜化石墨烯氣凝膠
CaO-P2O5-SiO2系統(tǒng)溶膠-凝膠
SiO-PF酚醛樹脂混合凝膠
Ca-Al-LDHs二氧化硅負載納米晶片復合氣凝膠
SiO_2-C二氧化硅-碳復合氣凝膠
SiO2納米線/Al2O3--SiO2氣凝膠
TiO2/SiO2-Al2O3氣凝膠
聚酰亞胺/二氧化硅氣凝膠
KGM/GO/ZIF?67三元復合氣凝膠
Ag_2O/SiO_2-50復合氣凝膠
Ag_2O/SiO_2-TiO_2復合氣凝膠
Ag_2O/SiO_2-TiO_2-GO(z)復合氣凝膠
硅基多孔納米β-SiC薄膜
光催化超親水性TiO_2-SiO_2薄膜
納米多孔材料-聚硅氧烷復合膜
SiO2修飾的ZnO納米多孔薄膜
Zn—SiO2/TiO2多孔復合薄膜
TEOS-SiO2薄層
Zn-SiO2/TiO2鋅摻雜多孔復合薄膜
Eu-Al-sio2納米多孔發(fā)光薄膜
MoO3/SiO2催化劑
TMCS-SiO2三甲基氯硅烷修飾納米多孔改性薄膜
DMDES-SiO2二甲基二乙氧基硅烷多孔改性薄膜
HMDS-SiO2六甲基二硅氮烷多孔改性薄膜
PI-SiO2摻雜聚酰亞胺的納米多孔薄膜
Si-SiO2硅基多孔薄膜
LPCvD-TEOS-SiO2薄膜
Al2O3-ZrO2-SiO2復合薄膜
Ge-SiO2鍺摻雜的微孔薄膜
LiCl/SiO2多孔薄膜
SiO_2@Fc(COCH_3)_2薄膜
SiO2-CaO多孔復合薄膜
EP-SiO_2復合薄膜
Ag-SiO2復合納米顆粒薄膜
TiO2-SiO2-HAP活性薄膜
SiO2-PEI薄膜
CO-NH-SiO_2鈦基多孔薄膜

ZnCl2-Si02固體酸催化劑
ni-sf-sic催化劑
P-TiO_2-SiO_2 多孔催化劑
Pd/SiO_2-BT負載型納米催化劑
V2O5-K2SO4/A12O3-SiO2纖維復合催化劑
sio2/tio2-xcx/c多孔可見光響應型光催化劑
V_2O_5-WO_3/TiO_2-SiO_2催化劑
5CeNi/m-SiO_2催化劑
Fe-SiO_2固體酸催化劑