气凝胶作为一种功能性强、比表面积大、孔隙率高、化学稳定性好的新型多孔材料获得了人们的关注,并在医学、绝缘、和催化等多种领域中得到广泛应用。通常采用超临界干燥方法制备性能良好的块状气凝胶,但是这种方法也有风险:高温和高压,所使用溶剂的可燃性,耗时无法实现大规模的工业化。本文采取亚临界干燥方法,降低了设备成本,可靠且可重复,可以使生产过程在经济上更加可行,扩大气凝胶的应用范围。本论文以钛酸四丁酯为前驱体,在亚临界干燥条件下,采取溶胶-凝胶法制备了Fe³⁺掺杂Ti O₂气凝胶。结果显示,所制备的Ti O₂气凝胶具有大的比表面积,掺杂气凝胶比表面积为497.20-503.15 m²/g,掺杂后平均孔径和孔体积变大。Fe³⁺掺杂后,Ti O₂的光响应可以从紫外光变为可见光,Ti O₂的光响应范围变大。掺杂后,荧光强度降低,表明激发电子-空穴的复合速率减慢。在光催化CO₂合成甲醇实验中,TiO₂气凝胶比P25表现出更优异的光催化性能,反应时间为4 h时,P25作为催化剂甲醇的产率为370.16μmol?g^-1,Ti O₂气凝胶作为催化剂甲醇的产率为711.80μmol?g^-1,较P25提高了92.30%。掺杂气凝胶表现出更优异的催化性能,当Fe³⁺掺杂量为3%时,甲醇的产率为2198.43μmol?g^-1,较P25提高了493.91%。掺杂量为5%时,甲醇产率略微下降,催化性能降低。本文以正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法,亚临界干燥条件下制备了Ti⁴⁺掺杂Si O₂气凝胶。结果表明,制备的气凝胶为高度无定形且具有大的比表面积817.83～854.91m2/g,Ti⁴⁺均匀的分布在Si O₂气凝胶骨架中。在环辛烯与过氧化氢环氧化反应中,非晶态钛硅气凝胶催化效果较好。采用了BET、TEM、SEM、FTIR、XRD、UV-Vis、PL、XPS、UPS表征手段,研究了催化剂的比表面积、形貌、分子结构、晶型、可见光吸收强度、电子-空穴复合率、元素价态、以及能带结构等性能。