本项目致力于开发一系列基于水玻璃的分层多孔结构制造技术，水玻璃作为一种胶体硅酸盐溶液，在去除水分过程中展现出独特的物理化学特性，尤其在加热时的发泡能力和凝胶化行为，项目通过系统探索不同加工方法，旨在实现对分层多孔结构的精准控制和优化，为生物医学工程、催化学等多学科领域提供创新材料解决方案，其研究成果不仅推进了水玻璃材料在分层结构制造中的应用，也为生物医学、能源存储等领域提供了新的材料选择，展现出该材料作为创新制造技术中关键材料的巨大潜力。

超级电容器是一种储能设备，与电池相比，超级电容器的充电和放电速度更快，循环次数几乎不受限制，使用寿命也比电池长得多。本项目专注于研发水基分散体中可以使用的碳材料，包括由各种森林废弃物制成的多孔碳，以生产高质量电极，提升超级电容器的储能性能和环保性。

研究金属有机框架（MOFs）材料在能源气体分离领域的应用，这一研究有着重要的意义。MOFs 材料自身具备高比表面积的特性，这种高比表面积让它在与能源气体接触时，能够提供更多的作用位点，为气体的吸附和分离创造了有利条件。同时，它还具有可定制特性，这意味着可以根据不同能源气体分离的具体需求，对 MOFs 材料的结构和性能进行调整与优化，使其更好地适配各种分离场景。​利用 MOFs 材料的这些特性，能够有效优化气体储存与分离效率。在气体储存方面，高比表面积可以让更多的气体分子被吸附在材料内部，提高单位体积内气体的储存量；而可定制特性则能让材料对特定气体分子具有更强的吸附能力，减少其他气体的干扰，提升储存的纯度。在气体分离方面，通过定制化的设计，MOFs 材料可以对不同种类的能源气体分子表现出不同的吸附亲和力，从而实现对混合气体中目标气体的高效分离。​这种优化后的气体储存与分离效率，为传统材料提供了升级替代方案。传统材料在面对一些复杂的能源气体分离需求时，往往存在效率不高、选择性不强等问题，而 MOFs 材料凭借其独特的优势，能够弥补这些不足。采用 MOFs 材料替代传统材料，不仅可以提高能源气体处理过程的整体效率，还能降低相关的成本和能耗，在能源气体分离领域具有广阔的应用前景。