SiO₂气凝胶独特的三维网络结构赋予其优异的物理、化学性质,广泛应用于医药、催化、航天、建材等各个领域,具备较高的研究价值。针对其成型性差、力学性能不足等缺陷,本课题以增强SiO₂气凝胶三维骨架强度为研究目的,研究不同碱性催化体系、陈化温度以及淀粉复合改性对SiO₂气凝胶结构和性能的影响;利用常压环境干燥技术,从制备参数本身找到既能保持SiO₂气凝胶独特结构,同时又能改善硅气凝胶的力学性能和成型性的方法。主要研究内容和结论如下:（1）通过溶胶-凝胶法,研究了不同催化体系的凝胶特性,并结合TMCS疏水改性,在常压干燥条件下制备了一系列纯SiO₂气凝胶。以模数为3.1的水玻璃为硅源,分别以LiOH、NaOH、KOH及NH₃·H₂O等不同的碱作催化剂,调整硅水比和凝胶pH值,确定最佳硅水比为1:4,凝胶pH值为5.2左右。（2）以模数为3.1的水玻璃为硅源,硅水比为1:4,凝胶pH值在5.2左右,陈化温度为50℃,研究了碱催化作用下对SiO₂气凝胶结构和性能。结果发现:碱性催化剂催化制备的SiO₂气凝胶的比表面积在380-430m²/g,孔容保持在2.60-3.35cm³/g,并在1.7nm和32nm处出现双孔结构;热稳定性提高至400℃左右。机理分析认为:碱性催化剂中碱金属离子在凝胶过程中能够促进纳米SiO₂粒子间的溶蚀,增强粒子间的连接面积。（3）在不同催化体系下,研究了不同陈化温度对SiO₂气凝胶结构和性能的影响。以模数为3.1的商品化水玻璃作为硅源,硅水比为1:4,凝胶pH值在5.2左右,LiOH、NaOH、KOH及NH₃·H₂O作催化剂,分别制备出在80℃和120℃下陈化的SiO₂气凝胶。结果发现:升高陈化温度,有利于增大SiO₂气凝胶骨架粒子的粒径,但温度过高不利于保持气凝胶大比表面积的特性。当陈化温度为80℃时,碱金属离子的溶蚀作用既能够增大纳米SiO₂粒子的粒径,又能够提高SiO₂气凝胶的比表面积,同时保留双孔结构。（4）在不同碱性催化剂对纯SiO₂气凝胶结构和性能影响的研究基础上,复合淀粉作为改性材料,探究了淀粉-SiO₂气凝胶的制备方法及成型方法、不同添加剂对淀粉-SiO₂气凝胶结构和性能的影响。研究结果表明:一次成型法和二次成型法均能够成功制备出淀粉-SiO₂气凝胶;六偏磷酸钠（SHMP）能够使淀粉-SiO₂气凝胶中的淀粉发生交联,促使淀粉与气凝胶原骨架间形成互穿网络,有利于提高气凝胶结构的稳定性;硅烷偶联剂（KH570）的引入增强了淀粉与SiO₂骨架的结合程度,将有利于提高材料的力学性能。