近年来，二氧化硅气凝胶的研究热点已从单一组分向有机-无机复合气凝胶方向转变，复合型气凝胶可更广泛地应用于隔热材料、光电材料、高效吸附剂和催化剂等领域。本论文中利用了自制的二氧化硅气凝胶的多孔纳米结构，引入不同功能性有机官能团使复合气凝胶具备不同的理化特性;进行异氰酸酯交联和使用无机粘结剂增强其机械性能，以满足有机废水和重金属废水处理的实际需要。主要工作内容如下:　　1.以TEOS水解得到硅溶胶为主要溶胶-凝胶体系，使用硅烷偶联剂KH-550、KH-792、DL-602和壳聚糖作为氨基的来源，使用共溶胶-凝胶法和溶剂交换改性的方法，通过常压干燥技术得到了五种有机复合材料。经过扫描电镜、氮气吸附脱附、红外光谱、元素分析等手段对制备出的材料的微观形貌、孔径分布、比表面积进行表征，并对有机复合的情况进行分析，表明制备出的五种材料为富胺二氧化硅气凝胶。其中，壳聚糖复合二氧化硅气凝胶虽然在比表面积、介孔性状方面发生了劣化，但在有机成分复合含量上不低于硅烷偶联剂制备的富胺二氧化硅气凝胶，且使用的是价格低廉的生物质作为原料，具有创新性。　　2.将上述五种富胺二氧化硅气凝胶材料与异氰酸酯进行交联，经过扫描电镜、氮气吸附脱附、红外光谱等手段对材料进行表征，并测试了材料的抗压强度、密度。结果表明:五种不同的富胺二氧化硅气凝胶通过与异氰酸酯交联反应，在保持了二氧化硅气凝胶的介孔特性和稳定性上，得到了机械性能增强的气凝胶材料。另外，使用廉价的甲基氯硅烷高沸物作为疏水改性剂，并加入无机硅酸盐粘结剂增强疏水性二氧化硅气凝胶的机械性能，得到了一种成本低、具有疏水性质和多孔性质的成型颗粒材料。　　3.将疏水性成型颗粒吸附剂与活性炭进行水中苯类有机物吸附去除对比，通过静态吸附和动态吸附实验，结果表明疏水性成型颗粒吸附剂在苯类有机物废水的快速吸附上优于活性炭吸附剂，吸附容量为活性炭的2～3倍。另外，将富胺二氧化硅气凝胶材料处理含Cu2+、Pb2+离子的废水，对比酸碱度、吸附时间、吸附浓度对吸附容量的影响。拟合等温吸附线，探讨富胺二氧化硅气凝胶对于水中二价重金属离子的吸附机理。