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碱性阴离子交换膜燃料电池具有较高阴极反应速率,可使用廉价的非Pt催化剂,较低的燃料渗透率等优点而成为清洁有效的新能源之一。目前制备的碱性阴离子交换膜由于缺少足够的亲水-疏水微观相分离,不易形成连续的离子传递通道,因而OH-传导率较低。因此,本文采用水蒸汽诱导产生聚合物基质微观相分离,并依靠水与碱性季铵基团的强极性作用,使得季铵基团在聚合物微观相表面重排,形成连通的离子传递通道,提高OH-传导率。首先通过CMPES与1-甲基咪唑Menshutkin反应,成功合成咪唑季铵化聚醚砜膜材料,并分别通过水蒸汽诱导法制备咪唑季铵化聚醚砜(WPES-ImOH)膜和溶液浇铸法制备咪唑季铵化聚醚砜(PES-ImOH)膜,并测试其电导率变化。通过考察温度、铸膜溶剂及聚合物浓度对WPES-ImOH成膜过程的影响,确定了水蒸汽诱导法制膜的条件：水蒸汽温度为70℃,1-甲基咪唑为溶剂,聚合物浓度为10%。采用水蒸汽诱导法和溶液浇铸法分别制备不同氯甲基化取代度(DC)的咪唑季铵化聚醚砜膜。两种碱性阴离子交换膜的离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀度和电导率随着DC和温度的升高而升高。由于亲水性咪唑基团的重排,WPES-ImOH膜电导率显著高于PES-ImOH膜。20℃时,WPES-ImOH61%膜的电导率为30.69mS/cm,而PES-ImOH61%膜电导率为25.85mS/cm。50℃时,WPES-ImOH61%膜的电导率为40.68mS/cm, PES-ImOH61%膜电导率为36.53mS/cm。WPES-ImOH膜的IEC、吸水率和溶胀度略高于PES-ImOH膜。同时,WPES-ImOH膜和PES-ImOH膜具有良好的热稳定性(初始分解温度分别为197℃和185℃)。为进一步考察水蒸汽对膜制备的影响,选用碱性较强、脂肪链结构的三甲胺水溶液与氯甲基化聚醚砜(CMPES)溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)进行均相季铵化反应,重沉淀精制后分别采用水蒸汽诱导法和溶液浇铸法制备季铵化聚醚砜(WPES-QaOH, PES-QaOH)膜。均相反应使得氯甲基基团转化为季铵基团程度较高。WPES-QaOH膜电导率高于PES-QaOH膜。20℃时,WPES-QaOH50%膜的电导率为27mS/cm,显著高于PES-QaOH50%膜(21.51mS/cm)。50℃时,WPES-QaOH50%膜的电导率为38.23mS/cm,PES-QaOH50%膜电导率为31.71mS/cm。WPES-QaOH膜IEC、吸水率和溶胀度略高于PES-QaOH膜。