以官能团化的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS-［C2H4Si(OEt)3］8)和正丁醇锆为原料，以乙醇作为溶剂，通过溶胶-凝胶及二氧化碳超临界干燥成功制备了三种不同锆含量POSS-ZrO2的复合气凝胶。并用傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和比表面吸附仪(BET)对其进行表征。结果表明：该气凝胶中有Si—O—Zr键，并且所得气凝胶都是无定型的，其比表面积随着锆含量的增加而变小，最高可达491 m2/g，并且其孔径分布都比较广。

以正硅酸乙酯为前驱体, 二甲基二乙氧基硅烷为造孔剂, 采用溶胶凝胶技术在酸催化条件下制备了二氧化硅溶胶; 采用提拉法在K9玻璃基片上双面镀膜, 经500 ℃热处理, 制备得到一种新型单层微孔二氧化硅增透膜。 通过改变造孔剂加入量, 膜层峰值透过率可达到99.7％, 而硬度仍保持在2H以上, 同时具有良好的耐摩擦性及粘附性。 加速腐蚀实验表明, 膜层的环境稳定性是常规膜层的10倍以上。 由于该新型增透膜兼具高透过率、 良好的机械性能以及很强的环境稳定性, 因而在改善太阳能玻璃增透性能方面有极大的应用价值。

以三聚氰胺、均苯三酚和甲醛为原料, 经过溶胶凝胶、CO2超临界干燥, 制备出由均苯三酚改性的最低密度为44 mg/cm3、透明、不易开裂的三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶, 利用Materials-Studio软件模拟, 结果证明了均苯三酚的引入可以缩短凝胶时间。并采用扫描电镜(SEM),红外(FT-IR),热重(TGA)对样品进行了表征, 测试表明：改性后的MF气凝胶具有由直径30 nm的骨架构成三位连续空间网络结构, 孔径约为100 nm, 且分布均匀, 热性能也有所提高。

利用单分散的SiO2微球自组装制备了含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体和含多种尺寸微球的多层异质结构。对含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体进行煅烧和刻蚀处理后，胶体晶体中空隙所占比例大于立方密堆结构的26%，形成了非密堆结构，而且刻蚀时间越长，空隙比例越大。在同样的热处理和刻蚀条件下，微球尺寸越小的胶体晶体被刻蚀的程度越高，结构中空气空隙所占的比例越大。对SiO2多层异质结构经过煅烧和刻蚀处理后，得到了空隙梯度变化的多层结构，以此为模板制备了密度梯度变化的聚苯乙烯多孔薄膜。薄膜各层之间形成了平滑的过渡，没有显示出明显的层间缺陷，且孔与孔之间没有出现3维有序多孔结构中常见的大的连通孔道。

采用溶胶-凝胶技术，以乙醇钽为前躯体，乙醇为溶剂，分别以盐酸、硝酸、硫酸为催化剂，结合CO2超临界干燥技术制备了Ta2O5气凝胶。研究发现：硫酸作催化剂的体系，其胶凝时间远远小于其他体系，且溶剂交换及超临界干燥过程中的收缩开裂现象明显改善；扫描电镜分析结果显示，硫酸为催化剂制备的Ta2O5气凝胶骨架颗粒间存在较严重的团簇现象，比表面积约167 m2/g ，明显低于以盐酸、硝酸为催化剂的体系。X射线光电子能谱测试结果显示，Ta2O5气凝胶中无相应的Cl元素或N元素残留，而S元素则基本上滞留在Ta2O5气凝胶中。说明S元素进入了Ta-O-Ta交联结构，正是因为这种结构的引入， Ta2O5气凝胶的收缩龟裂现象得以明显改善并呈现出相对较高的力学性能。

以CuCl2·2H2O为前躯体，环氧丙烷为凝胶促进剂，制得了铜基氧化物气凝胶。通过场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射、红外谱图及N2吸附等方法,对气凝胶的结构进行了表征。结果表明：室温下合成的铜基氧化物气凝胶呈现3维网络状结构，其骨架由大量微小晶粒组成，颗粒粒径为几nm；随处理温度的升高，体系中的有机相逐渐被灼烧完全，气凝胶也由3维网络状结构转变为致密结构；气凝胶随温度升高不断变化，并最终生成氧化铜气凝胶。N2吸附结果表明气凝胶具有较高的比表面积，为386 m2/g。

以乙醇钽为前驱物，采用金属醇盐溶胶-凝胶技术，获得了Ta2O5湿凝胶，分析了不同条件下的溶胶-凝胶过程，并初步探讨了凝胶过程机理。Ta2O5的溶胶-凝胶过程主要受到水量、催化剂用量及钽源浓度等因素的影响：体系在强酸性条件下凝胶，且随着酸性的增强，体系凝胶时间明显缩短；当水量较少时，凝胶时间随水量的增加而增加，但当水量增加到一定程度时，体系凝胶时间基本不变；实验证明，通过增大溶剂用量，体系凝胶时间延长，气凝胶理论密度降低。通过对溶胶-凝胶过程的控制，结合超临界干燥技术，获得了密度低至44 mg/cm3的Ta2O5气凝胶样品。

以三聚氰胺和多聚甲醛为原料,二甲基亚砜为溶剂制备三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶, 湿凝胶经超临界干燥, 制备出密度最低可达70 kg/m3的MF气凝胶。采用红外吸收光谱、场发射扫描电镜、N2吸附-脱吸附分析和热失重分析表征了MF气凝胶的组成、微结构以及热性能。结果表明:以二甲基亚砜为溶剂制备的MF气凝胶, 虽然其微观结构较以水为溶剂的气凝胶差, 比表面积及孔径分布均一性均降低, 但是其热稳定性有所提高。

对块状TiO2气凝胶的溶胶-凝胶过程及结构进行了实验研究, 结果发现: 增加催化剂的量, 凝胶化时间缩短, 湿凝胶的透明度降低, 强度提高;增加前驱体的量, 凝胶化时间缩短, 湿凝胶的透明度变化不大, 强度提高;增加水量, 凝胶化时间先缩短后增加, 湿凝胶透明度先减小后增加, 强度先增加后减小。利用扫描电镜对超临界干燥法制备的不同催化剂量和密度的块状TiO2气凝胶的结构进行了表征, 并对结构与溶胶-凝胶过程之间的联系进行了分析。结果表明: 增加催化剂量, 由于缩聚反应进行的程度提高, 气凝胶粒子粒径较小且总的孔径较大。减小前驱体量, 气凝胶粒子粒径增大且结构逐渐疏松。

采用先共水解正硅酸乙酯和乙醇锗混合溶液、后以胺类化合物作为凝胶催化剂的方法制备了GeO2/SiO2复合氧化物湿凝胶, 再将湿凝胶经超临界流体干燥获得了相应的复合氧化物气凝胶。对气凝胶的场发射扫描电镜和高分辨透射电镜分析表明, 气凝胶为存在致密纳米团簇的网络结构。电子能谱分析表明, 致密的纳米颗粒由富含GeO2的溶胶颗粒堆积而成, 网络结构则主要以SiO2为主, 这说明在“一锅法”制备复合气凝胶的过程中, GeO2将优先形成nm量级的颗粒而掺杂到SiO2气凝胶网络中。