本文以间苯二酚和甲醛为主要原料，乙酸钙为模板剂，丙二酸为催化剂，通过常压模板法制备出了电容性能良好的炭气凝胶材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）和氮气吸脱附等测试手段对材料的结构和形貌进行了研究。并通过电化学测试探讨了模板剂的添加量对材料的电化学性能的影响。而后通过原位聚合的方法将炭气凝胶与聚苯胺复合，得到了比容量高的复合材料。最后将制得高比表面的炭气凝胶用于吸附水溶液中的重金属离子镉。研究结果表明，模板剂的添加量对炭气凝胶的形貌和比表面积有一定的影响。材料的比表面积随着乙酸钙的增加而较小。模板法制备的炭气凝胶具有优良的电化学性能。炭气凝胶的循环伏安曲线均为形状规整的矩形形状，且不存在氧化还原峰，表明材料的可逆性好。当电流密度为0.5A/g时，在6mol/L KOH电解液中，模板法制得的炭气凝胶的比容量最高可达275.4F/g。且材料的阻抗较小。将炭气凝胶表面氧化再通过原位聚合制得炭气凝胶/聚苯胺复合材料。通过红外光谱和XPS分峰结果可得，炭气凝胶与聚苯胺通过一定的化学作用复合。复合材料的循环伏安曲线存在氧化还原峰，表明材料具有赝电容性能，最高比容量为486.81F/g。将丁二酸作为催化剂合成了比表面积高达1510.83m2/g的炭气凝胶并用于吸附重金属镉离子。实验研究了溶液的pH、接触时间和吸附剂的投加量及温度对吸附行为的影响。吸附结果表明：随着炭气凝胶的投加量增加，吸附百分率增加；升高吸附温度，吸附量增大，表明整个吸附过程为吸热反应；吸附过程可以很好的被准二级动力学拟合，说明吸附过程受到化学吸附控制。通过Langmuir拟合结果可以得出，在28oC时，炭气凝胶对镉离子的最大吸附量可达90.01mg/g，吸附量较高。