二氧化硅气凝胶是一种氧化物基气凝胶，具有高比表面积、高孔隙率、低密度、低热导率和低折射率等特殊性能。二氧化硅气凝胶块体材料已被用于环境技术、物理实验或工业催化。

与其他多孔材料相比，二氧化硅气凝胶因其独特的介孔和精细的多孔骨架结构而具有特殊的性能。首先，它的孔隙率基本上高于90%，介孔结构限制了空气分子的运动来传递热量，使其具有高比表面积和极低的热导率。因此，它在热、光、环保、电、催化剂载体等领域发挥着重要作用。

溶胶-凝胶法制备二氧化硅气凝胶；

首先得到二氧化硅凝胶，然后用特殊的干燥方法使凝胶中的气相取代液相形成气凝胶。

一步酸催化和两步酸碱催化制备二氧化硅气凝胶
制备过程包括溶胶形成、凝胶制备、凝胶老化和凝胶干燥。凝胶的形成和干燥对气凝胶的质量有很大影响。
凝胶形成步骤通常是无机纳米粒子在酸和碱的催化下相互连接的过程。判断凝胶是否制备成功的一个简单方法是将其倾斜到45度。如果凝胶没有流动性，说明凝胶成功。其中酸碱催化剂的用量比例直接影响凝胶的形成速度和质量，一些醇盐在后续碱催化凝胶过程中可能会因水解不足而无法将无机纳米粒子相互连接，导致凝胶化失败。
凝胶的干燥步骤非常重要
在干燥过程中，凝胶孔隙中的液体主要被空气置换，使凝胶网络不发生变化，这涉及到孔隙中液面毛细作用力的影响。最早开发了超临界干燥制备技术，可以很好地消除应力的影响，实现工业化生产。

采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅气凝胶，同时进行前驱体的水解和缩合反应。调节溶液的酸碱度可以改变前体水解和聚合之间的平衡。在酸性条件下，水解反应速率增加，前体进行水解反应产生硅酸。然后，生成的氢氧化硅单体在碱性条件下进行缩聚反应，最终生成硅氧硅键构筑的纳米网络结构的二氧化硅气凝胶。在二氧化硅溶胶-凝胶过程中，二氧化硅二次粒子之间的连接很少，只有少量的硅氧键将二次粒子连接在一起。凝胶颗粒经过溶解和再缩聚后，可以增加二次颗粒之间的连接，同时可以获得更大的团聚颗粒，从而达到增强气凝胶骨架的效果。

Al2O3-SiO2-ZrO2三元复合气凝胶
n(Si-Pd)-Pd(Ⅱ)-SiO_2复合气凝胶
Cu_2O-SiO_2@GO复合气凝胶
MTMS-SiO2甲基三甲氧基硅烷改性氧化硅气凝胶颗粒
Li2MnSiO4-C材料气凝胶
SiO2-Al2O3-TiO2多孔气凝胶
SiO2-Si3N4多孔气凝胶
TiO_2-SiO_2气凝胶
SiO_2-Al_2O_3气凝胶
Al_2O_3块状石英纤维气凝胶
WO_3-SiO_2-TiO_2复合气凝胶
FeO-SiO气凝胶
NiO-SiO_2气凝胶
ZrO2-SiO2复合氧化物气凝胶
MTES-SiO_2甲基三乙氧基硅烷疏水改性氧化硅气凝胶
琼脂-纳米SiO_2气凝胶
Cu-SiO_2气凝胶催化剂
Co-TiO_2-SiO_2气凝胶
Al2SiO5-TiO2-SiO2 硅酸铝纤维负载纳米二氧化钛复合氧化硅气凝胶
超疏水SIO2-GR超疏水氧化硅杂化石墨烯气凝胶
CaO-P2O5-SiO2系统溶胶-凝胶
SiO-PF酚醛树脂混合凝胶
Ca-Al-LDHs二氧化硅负载纳米晶片复合气凝胶
SiO_2-C二氧化硅-碳复合气凝胶
SiO2纳米线/Al2O3--SiO2气凝胶
TiO2/SiO2-Al2O3气凝胶
聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶
KGM/GO/ZIF‑67三元复合气凝胶
Ag_2O/SiO_2-50复合气凝胶
Ag_2O/SiO_2-TiO_2复合气凝胶
Ag_2O/SiO_2-TiO_2-GO(z)复合气凝胶
硅基多孔纳米β-SiC薄膜
光催化超亲水性TiO_2-SiO_2薄膜
纳米多孔材料-聚硅氧烷复合膜
SiO2修饰的ZnO纳米多孔薄膜
Zn—SiO2/TiO2多孔复合薄膜
TEOS-SiO2薄层
Zn-SiO2/TiO2锌掺杂多孔复合薄膜
Eu-Al-sio2纳米多孔发光薄膜
MoO3/SiO2催化剂
TMCS-SiO2三甲基氯硅烷修饰纳米多孔改性薄膜
DMDES-SiO2二甲基二乙氧基硅烷多孔改性薄膜
HMDS-SiO2六甲基二硅氮烷多孔改性薄膜
PI-SiO2掺杂聚酰亚胺的纳米多孔薄膜
Si-SiO2硅基多孔薄膜
LPCvD-TEOS-SiO2薄膜
Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜
Ge-SiO2锗掺杂的微孔薄膜
LiCl/SiO2多孔薄膜
SiO_2@Fc(COCH_3)_2薄膜
SiO2-CaO多孔复合薄膜
EP-SiO_2复合薄膜
Ag-SiO2复合纳米颗粒薄膜
TiO2-SiO2-HAP活性薄膜
SiO2-PEI薄膜
CO-NH-SiO_2钛基多孔薄膜

ZnCl2-Si02固体酸催化剂
ni-sf-sic催化剂
P-TiO_2-SiO_2 多孔催化剂
Pd/SiO_2-BT负载型纳米催化剂
V2O5-K2SO4/A12O3-SiO2纤维复合催化剂
sio2/tio2-xcx/c多孔可见光响应型光催化剂
V_2O_5-WO_3/TiO_2-SiO_2催化剂
5CeNi/m-SiO_2催化剂
Fe-SiO_2固体酸催化剂