在材料的量子尺寸效应研究方面。由于硅气凝胶的纳米网络内形成量子点结构，化学气相渗透法掺Si及溶液法掺C60的结果表明，掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在，并观察到很强的可见光发射，为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应，可进一步研制新型激光防护镜。通过掺杂的方法还是形成纳米复合相材料的有效手段。此外，硅气凝胶是折射率可调的材料，使用不同密度的气凝胶介质作为切伦柯夫阀值探测器，可确定高能粒子的质量和能量。因高速粒子很容易穿入多孔材料并逐步减速，实现“软着陆”，如选用透明气凝胶在空间捕获高速粒子，可用肉眼或显微镜观察被阻挡、捕获的粒子。气凝胶绝热板是一种柔性、高效保温的隔热材料。碳海绵气凝胶问题
供热管道在把热量从热源输送到各用户用热系统的过程中，由于管道内热媒的温度高于周围环境温度，供热管道沿途都有一定热损失，因此，保温工作对保证供热质量，节能减排都有很大意义。气凝胶直埋保温管适合输送在-250℃—750℃范围内的各种介质的保温保冷工程。气凝胶以它突出的优点有很多的应用，应用于城市集中供热、暖室、冷库、煤矿、石油管道港口、化工、天然气管道、电力直埋、中央空调管道保温、电缆穿线管、蒸汽保温管道等行业的保温保冷工程。安徽购买气凝胶客户至上气凝胶材料很好的热阻性能，防烫保护功能。
气凝胶材料是全世界许多关注的新材料，吸引着世界各国科学家倾力研究。气凝胶可使众多行业、学科产生质的飞跃。气凝胶被国际学术杂志《科学》列为热门科学技术之一，并称其为可以改变世界的多功能新材料。我国工信部于2019年12月发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》中，明确支持气凝胶材料在航天、石油化工、节能环保、新能源、微电子等领域的发展。气凝胶从发现至今已经历过三次产业化，目前正处在第四次产业化浪潮的快速发展中。
科学家声称，气凝胶的基本制备原理是除去凝胶中的溶剂，让其保留完整的骨架。在以往制备气凝胶的案例中，科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。高超课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法：将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，并且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。气凝胶材料应用宽广，施工非常简便。
溶胶-凝胶法：通过硅源物质的水解和缩聚获得具有三维网络结构的SiO2凝胶，反应生成以≡Si-O-Si≡为主体的聚合物，再经过老化阶段后，形成网络结构的凝胶。在凝胶形成的过程中，部分水解的有机硅发生缩聚反应，缩聚的硅氧链上未水解的基团可继续水解。通过调节反应溶液的酸碱度，控制水解-缩聚过程中水解反应和缩聚反应的相对速率，可得到凝胶结构。在酸性条件下（pH=2.0-5.0），水解速率较快，有利于成核反应形成较多的核；在碱性条件下，有利于核的长大及交联，易形成致密的胶体颗粒。强碱性或高温条件下SiO2的溶解度增大，使终凝胶结构形成胶粒聚集体。天阳气凝胶纸厚度为0.2~1mm。陕西气凝胶问题
气凝胶应用领域有电力工业、钢铁工业、石化油工业、陶瓷业、工业窑炉等。碳海绵气凝胶问题
硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播，其固态热导率比相应的玻璃态材料低2—3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。通过掺杂的手段，可进一步降低硅气凝胶的辐射热传导，常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达0．013w/m·K，是热导率极低的固态材料，可望替代聚氨脂泡沫成为新型冰箱隔热材料。掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料，800K时的热导率为0．03w/m·K，作为**配套新材料将得到进一步发展。碳海绵气凝胶问题
