从日常生活中的汽车到航天航空领域中的大飞机,材料的轻量化至关重要,是21世纪科技发展的趋势。实现轻量且高功能化是材料轻量化发展中遇到的一个难题,而通过不同的方法对材料的微观结构进行构筑与调控是实现轻量化和高功能化的有效途径。基于此,本文分别采用高内相乳液模板法和冷冻干燥法,成功制备了多孔聚苯乙烯基气凝胶及其衍生的超交联聚苯乙烯基气凝胶,含多壁碳纳米管（MWCNT）的超交联聚苯乙烯基复合炭气凝胶和MWCNT/MXene复合炭气凝胶,研究了以上多孔气凝胶的微观形貌和性能,特别是吸油性能和电磁屏蔽性能。论文的主要内容分为以下三部分。以间规聚苯乙烯（sPS）的1,2,4-三氯苯（TCB）溶液作为连续相,Na Cl的甘油溶液作为分散相,磺化的无规聚苯乙烯（Sa PS）作为稳定剂,通过高内相乳液模板法成功制备多孔聚苯乙烯基气凝胶,并通过Friedel-Crafts烷基化反应得到了超交联聚苯乙烯基气凝胶,研究了超交联前后聚苯乙烯基气凝胶的微观结构和吸油性能。结果表明,超交联前后聚苯乙烯基气凝胶具有相互连通的大孔结构和纳米纤维状结构,对水面油和水下油均具有的很好的吸收能力,例如:sPS-8/Sa PS-3对甲苯的最大吸油量能够达到39 m L/g,这是由于高疏水性和相互连通的大孔结构和纳米纤维状结构的存在促进了材料对溶剂油的吸收。通过高内相乳液模板法结合超交联反应和碳化工艺成功制备了超交联聚苯乙烯基复合炭气凝胶,研究了复合炭气凝胶的微观结构和电磁屏蔽性能。结果表明在经过碳化工艺后复合炭气凝胶依然保存着高内相乳液模板法所赋予的相互连通的大孔和sPS结晶产生的纳米纤维状结构,而且由于石墨化结构的形成,材料电磁屏蔽效能优异并随着高导电性的MWCNT含量的增加而升高,厚度为5 mm的CsPS/MWCNT-15复合炭气凝胶在X波段的平均电磁屏蔽效能为65 d B。进一步对MWCNT与Ni@CNT的混合填料的复合炭气凝胶电磁屏蔽效能进行研究,发现厚度为5mm的CsPS/MWCNT-2.5/Ni@CNT-7.5复合炭气凝胶在X波段的平均电磁屏蔽效能达到74 d B,这是由于MWCNT的高导电性和Ni@CNT的高导磁性协同增强了材料的电磁屏蔽效能。预先采用冷冻干燥法制备了MWCNT与MXene导电框架,然后通过溶液浇筑法将sPS/TCB溶液趁热倒入导电框架中,再经过超交联反应和碳化工艺成功制备了具有双重导电网络的MWCNT/MXene复合炭气凝胶。研究了MWCNT与MXene含量比的对材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明,随着MWCNT与MXene含量比的增加,材料的电磁屏蔽效能先升高后下降,厚度为2 mm的4-MWCNT/6-MXene复合炭气凝胶的在X波段的平均电磁屏蔽效能能达到40 d B,这是由于一维MWCNT与二维结构MXene共同构成了三维导电网络,为电磁波的反射和吸收损耗提供更多界面。