1、直接甲醇燃料電池（DMFC）具有高效率、高能量密度和環(huán)境友好等特點，在便攜式電源領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。質(zhì)子交換膜（PEM）是DMFC的關(guān)鍵材料之一。DMFC中廣泛使用的Nafion膜具有良好的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和較高的電導率，但是其昂貴的成本和較差的阻醇性能阻礙了DMFC的進一步發(fā)展與應(yīng)用。因此，低成本且高阻醇性的質(zhì)子交換膜材料成為人們研究的熱點。
　　通過磺化反應(yīng)制備了不同磺化程度（DS）的磺化雜萘聯(lián)苯聚醚酮（SPP

2、EK），采用傅立葉紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）和熱重分析（TGA）對SPPEK進行了表征?？疾炝薙PPEK膜的主要性能，結(jié)果表明SPPEK膜的吸水率、溶脹度、質(zhì)子電導率和甲醇滲透性均隨著DS的增大而逐漸增大，但甲醇滲透系數(shù)明顯低于Nafion117膜。采用DS為0.85的SPPEK與磷鎢酸（PWA）共混制備了SPPEK/PWA復(fù)合膜，PWA的引入在提高電導率的同時也增大了甲醇滲透性，但與Nafion117膜相比復(fù)合膜的仍具有

3、較好的阻醇性能。DMFC測試表明，SPPEK/PWA復(fù)合膜的電池性能不如Nafion117膜，而且PWA的引入并沒有改善復(fù)合膜的電池性能。
　　通過縮合反應(yīng)合成了2-（對氨基苯基）苯并（1,3）噁唑-5-胺（APBA）單體，利用L16（43）正交實驗優(yōu)化了合成工藝參數(shù)。通過FTIR、NMR和元素分析確定了單體的結(jié)構(gòu)，高效液相色譜（HPLC）測試表明單體純度達到98.20％。采用1,4,5,8-萘四酸二酐（NTDA）、2,2′-聯(lián)苯

4、二胺雙磺酸（BDSA）和APBA為單體，通過高溫一步聚合法合成了含有噁唑環(huán)的新型磺化聚酰亞胺（SPI-X），通過調(diào)節(jié)二胺單體的比例控制磺化程度。研究了SPI-X膜的吸水率、溶脹度、熱穩(wěn)定性、質(zhì)子電導率和甲醇滲透性能。結(jié)果表明，隨著APBA含量的增加，SPI-X膜的電導率有所降低，但是阻醇性能得到改善，甲醇滲透性系數(shù)明顯低于Nafion117膜。
　　合成了4,4'-二（間胺基苯氧基）-3,3'-聯(lián)苯雙磺酸（mBAPBDS）單體，證

5、實了單體具有預(yù)計的分子結(jié)構(gòu)，單體純度為92.15%。通過mBAPBDS、NTDA和四種不同結(jié)構(gòu)的非磺化二胺單體共聚，合成了一系列新型磺化聚酰亞胺（SPIs）。TGA分析表明磺酸基團的分解溫度在300℃以上，說明得到的SPIs具有出色的熱穩(wěn)定性。
　　采用流延法制備了SPIs膜，離子交換容量（IEC）控制在1.87-2.49mmol/g之間，且與理論值基本一致，說明酰亞胺化比較完全。隨IEC值的增加，SPIs膜的室溫電導率逐漸增大，

6、最高可達到8.65×10-3S/cm，接近于相同條件下Nafion117膜的電導率（9.80×10-3S/cm）。當IEC值在2.00mmol/g左右時，SPIs膜具有適當?shù)奈屎洼^好的尺寸穩(wěn)定性，另外mBAPBDS的高堿性和柔順的分子結(jié)構(gòu)使得SPIs膜的水解穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性也得到了明顯的改善。甲醇滲透性測試表明，SPIs膜的甲醇滲透系數(shù)均明顯低于Nafion117膜，且具有較高的選擇性（Φ），其中mBAPB系列和ODA系列膜的選擇