Построены модели структур наноструктурированных сорбентов на примере неорганических аэрогелей. Экспериментально исследованы процессы сверхкритической адсорбции и хроматографии. При разработке математических моделей процессов адсорбции и хроматографии использованы клеточные автоматы с окрестностью Марголуса. Для приближения результатов моделирования к условиям реальных испытаний и повышения точности расчетов учтены параметры окружающей среды: температура, давление, свойства адсорбированного твердого вещества. Синтезированы образцы высокопористых аэрогелей, исследованы их физико-химические свойства.