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SiO2气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积以及低热导率等性质，使其在众多领域有潜在的应用，如用于契伦科夫探测器、催化剂载体、高效隔热材料等。然而传统上制备采用SiO2气凝胶需要采用超临界干燥工艺，不但成本较高，且高温高压具有一定的危险性，不利于气凝胶的大规模生产和实际应用，另外以硅酸钠、正硅酸四乙酯和正硅酸四甲酯为前驱体制备的SiO2气凝胶本身脆性大、易碎的缺点也限制了应用。针对目前存在的问题，本论文以烷基烷氧基硅烷为前驱体，采用高效、安全、低成本的常压干燥方法制备了聚硅氧烷气凝胶及其复合材料，并对相关性质进行了研究，获得了如下结果: 1.以甲基三甲氧基硅烷为原料，采用溶胶-凝胶和乳液法结合的方法制备聚硅氧烷湿凝胶微球。通过降低凝胶的尺寸来降低常压干燥过程产生的毛细管力获得了振实密度为0.08 g·cm-3聚硅氧烷气凝胶微球，且气凝胶微球还具有比表面积高(853 m2· g-1)，孔体积大(2.15 cm3·g-1)，超疏水(172°)，平均孔径为16nm，热导率低(0.036 W·m-1·K-1)的性质。此外，该气凝胶微球具有良好的吸收有机液体的能力，吸收有机液体质量可达自身质量的5-11倍，经过多次循环使用后吸收性能基本不变。 2.以甲基三甲氧基硅烷为原料，直接采用氨水作为碱催化剂获得聚硅氧烷凝胶。通过增加粒子尺寸和孔径，降低常压干燥过程产生的毛细管力，获得了完整块状聚硅氧烷气凝胶。制备的聚硅氧烷气凝胶为大孔结构，密度可低至0.105 g·cm-3，密度为0.125g·cm-3时热导率可低至0.0376 W·m-1·K-1，密度为0.165 g·cm-3时弹性模量达到1.073 MPa，同时聚硅氧烷气凝胶表现出超疏水的性质，疏水角达到152°，在空气气氛中加热到400℃时依然稳定。 3.以乙烯基三乙氧基硅烷和3，6-二氧-1，8-辛二硫醇为原料，通过点击反应制备含C-O和C-S键的桥连倍半硅氧烷前驱体，采用酸碱两步催化法获得凝胶。利用低内旋转势垒的C-O和C-S键在毛细管力作用下发生构像转变来适应毛细管力产生的形变，获得了完整块体桥连倍半硅氧烷气凝胶。制备的桥连倍半硅氧烷气凝胶具有很好的柔性，密度为0.125-0.237 g·cm-3，其弹性压缩模量为0.11-1.31 MPa。气凝胶表面疏水，接触角可达142°，热导率可低至0.037 W·m-1·K-1，可吸收自身重量5-11倍的有机液体，并可通过挤压的方式回收有机液体，具有良好的循环吸收性能。 4.以间苯二酚、甲醛、氨基硅烷、甲基三甲氧基硅烷为原料，通过一锅法(one-potmethod)直接制备湿凝胶，通过在凝胶中引入聚合物来增加凝胶网络结构抵抗常压干燥过程中产生的毛细管力获得了无裂纹的块体复合气凝胶。制备的酚醛/聚硅氧烷复合气凝胶收缩小，密度为0.14-0.26 g·cm-3，其弹性模量3.95-34.88 MPa，无裂纹、超疏水(接触角可达168°)，热导率可低至0.038 W·m-1·K-1，可吸收自身重量5-7倍的有机液体。 5.将制备出大块体酚醛/聚硅氧烷复合气凝胶进行高温碳化，制备出具有较高比表面积（BET比表面积为387.2 m2· g-1）的C/SiO2复合块体气凝胶，并用于水体中有机染料的吸附，对亚甲基蓝的吸附量达到2.46 mg.g-1，去除率达到98.7％;另外将碳化温度提高到1500℃，制备出具有典型介孔结构的碳化硅块体气凝胶，孔隙率75.2％，BET比表面积41.5 m2·g-1，平均孔径18.2 nm。