气凝胶材料由于其低密度、高比表面积、低热导率、高孔隙率和低介电常数,使其在隔音、绝热、吸附、建筑、储能等领域有着巨大的应用前景。但其独特的多孔结构决定了气凝胶糟糕的力学性能。此外,传统的无机氧化物气凝胶力学性能差,在一些领域难以实际生产应用。这些问题限制了气凝胶材料在日常生活中的应用。因此,寻找更合适的方法来制备力学性能优异的气凝胶材料对气凝胶的实际应用有着重要的意义。本论文以琼脂糖-二氧化硅复合气凝胶为研究对象,分别探究了等形包覆结构对复合气凝胶的制备及其性能的影响,纳米尺度互穿网络结构对复合气凝胶制备及性能的影响。具体分为以下三个部分:（1）将琼脂糖溶液冷却凝胶,经过乙醇溶剂置换、超临界二氧化碳干燥制备具有三维纳米纤维网络的琼脂糖气凝胶,再通过CVD在琼脂糖凝胶骨架表面上等形包覆二氧化硅层,得到琼脂糖-二氧化硅复合气凝胶,重点关注不同浓度的琼脂糖对复合气凝胶特性的影响。（2）将琼脂糖溶液与氧化纤维素加热溶解、冷却凝胶,经过溶剂置换、超临界二氧化碳干燥制备琼脂糖-纤维素复合气凝胶,再通过CVD法在琼脂糖-纤维素纤维网络上等形包覆二氧化硅层制备琼脂糖-纤维素-二氧化硅复合气凝胶。引入纤维素纳米纤维来进一步提高琼脂糖-二氧化硅复合气凝胶的力学性能,并对其复合气凝胶性能及相关机理进行讨论。（3）为了优化琼脂糖-二氧化硅复合气凝胶的制备工艺,采用更加低廉的无机硅酸钠为硅源,通过阳离子交换树脂处理去除钠离子得到硅酸溶液,然后将其直接与琼脂糖溶液混合,调节其p H值,使其原位形成互穿网络的凝胶骨架,最后经超临界二氧化碳干燥构筑在纳米尺度上具有互穿网络结构的琼脂糖-二氧化硅复合气凝胶,并对其相关样品的性能及相关机理进行讨论。