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以国产全氟磺酸离子膜为基体,掺杂Ti02颗粒,利用溶胶-凝胶法和交联法制备了用于燃料电池的复合质子交换膜；使用FTIR、XRD和DMA法对其进行了表征,同时用热失重法考察了复合膜的耐温性能,推导出了可能的热降解动力学方程及其机理;测试了复合膜的质子传导率、离子交换当量、溶胀率和吸水率。并测定了复合膜的抗氧化性能。FTIR图谱中在2953cm-1和1454cm-1处都出现了Ti-O键的强吸收峰,XRD谱图中在20=14°处出现了Ti-O键的强衍射峰；改性后复合膜的吸水率、溶胀率、离子交换能力和电导率有一定程度提高,复合膜在80℃的工作温度下吸水率可达44.68%；改性前后复合膜的电导率分别为8.34×10-6S·cm-1和1.15×10-4S·cm-1。通过200℃恒温储存、3%H202和1%芬顿试剂氧化试验,对原膜和Ti02复合膜抗氧化能力测定表明：其对膜分子链上-SO3-和C-O-C基团的影响相近,对改性前后膜分子链中-CF2-基团的影响较大。热重分析结果表明：原膜的热降解过程分为两个阶段,峰温分别出现在350～400℃和470～530℃之间；而Ti02复合膜几乎只有一个热失重阶段,其峰温出现在490～550℃之间。当分解率α>8%,升温速率p与分解率相同时,改性后膜的分解温度和峰温向高温区移动。运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法、Starink法、Friedman法、Achar法与Coats-Redfern法对膜改性前后的非等温动力学数据进行了分析,得出了其热降解动力学参数和机理函数。改性前第一阶段的热降解过程受P1(PowerLaw)机理控制,表观活化能E为145.16kJ·mol-1,指前因子A为1.79×1011min-1,机理函数f(α)和g(α)分别为1和α；第二阶段的热降解过程受3D(Z-L-T function)机理控制,表观活化能E为187.19kJ·mol-1,指前因子A为3.33×1011min-1,机理函数f(α)和g(α)分别为3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1和[(1-α)-1/3-1]2。而Ti02复合质子交换膜的热降解过程受F1(一级反应)机理控制,表观活化能E为193.39kJ·mol-1,指前因子A为6.81×1012min-1,机理函数f(α)和g(α)分别为1-α和-1n(1-α)。各种方法计算结果表明,膜改性后获得的平均表观活化能比改性前提高了23.01kJ·mol-1。