本论文主要是依托本研究中心多年研究的工程材料PEEK 系列、PES 系列聚合物的研究背景,利用分子设计制备了新型磺化聚芳醚酮系列质子交换膜材料,并从杂多酸无机粒子的引入,侧基的影响及磺酸基团所在位置三个方面考察了结构对性能的影响。杂多酸粒子的引入,降低了膜的吸水性,同时提高了膜的质子导电性,特别是在高温时其较强的固水能力及本身的质子传导性能,会在一定程度上减小膜在高于水沸点时,因水蒸发而导致的质子传导性能的下降。大侧基的引入使聚合物膜具有较高的吸水性能和质子传导能力,但膜的质子电导与水溶胀性的平衡仍是这类膜的关键问题。首次利用直接聚合方法合成了侧链型磺化聚合物,在相同磺化度下,侧链磺酸基团的增加,降低了膜在高温时的水溶胀性,从分子结构角度为磺化聚合物的质子电导与水溶胀难以平衡的问题提供了解决方法。同时,随侧链磺酸基团的增加,膜的质子导电率对温度的依赖性降低,在较宽温度范围内具有相对稳定的质子导电率数值,具有较好的应用前景。