近年来,本课题组在稻壳综合利用方面提供了一套全新的工艺路线,实现了稻壳中两个主要元素——碳元素和硅元素的重复利用。但是,多孔炭的制备、纳米二氧化硅的分散及表面功能化处理、产品的应用开发等问题的解决是由实验室向工业化生产转化的关键。在此背景下,本论文通过系统研究,采用全新的碳酸盐活化工艺制备高比表面积多孔炭;并且通过吸附研究,证实了稻壳基多孔炭在医学方面具有潜在的应用价值。在制备多孔炭的同时,采用溶胶-凝胶法提取废液中的稻壳硅,制备粒径均匀、单分散的纳米二氧化硅颗粒;在二氧化硅制备过程中,温和的实验条件下,原位在二氧化硅表面接枝长的碳链,经过自组装后,合成出具有超疏水性能的二氧化硅颗粒,优化了二氧化硅改性的实验条件。对硅的表面功能化设计,为无机材料的表面修饰提供了全新的方案;同时,为生物体系矿物质的吸收,以及生物矿化的研究提供了重要的化学依据。利用高压静电纺丝的简单方法,制备出二氧化硅增强的、具有超疏水性能的聚苯乙烯/二氧化硅复合薄膜,采用这种方法能够对聚合物的性能进行功能化设计,是一个具有广泛应用前景的方法。本课题在基础和应用方面的系统研究,必然会加速研究成果的转化。