本论文从分子设计的角度出发，使用价廉易得的化工原料，合成了5种磺化聚芳醚材料，用流延法制备了多种质子交换膜，并对其性能进行了表征。结果表明，这些质子交换膜有潜力成为价格昂贵的全氟磺酸膜的代替品，其具体内容表述如下： 以4，4-二氟苯甲酮、磺化4，4-二氟苯甲酮以及双酚芴为原料合成了主链含有磺酸基团的聚芴醚酮SPFEK；以三苯甲烷双酚单体、十氟联苯为原料合成了聚芳醚，进而用氯磺酸在二氯甲烷中进行磺化制备了侧链含有磺酸基团的磺化聚芳醚材料SPAE。用流延法制得了质子交换膜，并对其性能进行表征。这两类膜都表现出优秀的热稳定性能、机械性能和质子电导率，发现引入双酚芴单体或者将磺酸基团引入到侧链上均可极大的提高膜的氧化稳定性，且侧链含有磺酸基团的SPAE质子交换膜表现出比Nafion(R)115还要好的电池性能。 以磺化4，4-二氟苯甲酮、2，6-二氟苯腈、双酚芴为原料，合成了离子交换容量从1.47×10-3mol/g增加到2.71x10-3mol/g的一系列含腈基的磺化聚芳醚a～f，用流延法制得了质子交换膜，并对其性能进行表征。a～f都具有很好机械性能、热稳定性以及质子电导率。其中a～d具有低的吸水率及氧化稳定性，并表现出优异的电池性能。 以2,2，3，3’，5，5’—六苯基—4，4’—羟基联苯和4，4’—二氟苯甲酮为原料通过缩合反应分别制得侧链含12个苯环和侧链含18个苯环的双酚单体。 分别将2，2，3，3，5，5—六苯基—4，4—二羟基联苯、侧链含12个苯环的双酚单体、侧链含18个苯环的双酚单体与4，4—二氟苯甲酮和4，4—二羟基二苯砜进行缩聚反应，制备了侧链含6、12、18个苯环的3类聚芳醚酮砜，用氯磺酸在二氯甲烷中进行磺化制备了侧链含6、12、18个磺酸基团离子簇的3类磺化聚芳醚酮砜，用流延法制得了质子交换膜，并对其性能进行表征。 以2，2，3，3，5，5—六苯基—4，4—二羟基联苯、4，4.二氟苯甲酮、4，4—二羟基二苯砜为原料，通过一锅两步法合成了侧链同时含6、12、18等多个苯环的聚芳醚酮砜，用氯磺酸在二氯甲烷中进行磺化，得到多亲水嵌段的磺化聚芳醚酮砜，用流延法制得了质子交换膜，并对其性能进行表征。 以上合成的4个系列的磺化聚芳醚酮砜的设计IEC值均为1.16×10-3mol/g，1.44×10-3mol/g和1.69×10-3mol/g，考察了分子结构、IEC值和膜的微观形态对其性能的影响。 侧链含6、12或18个磺酸基团离子簇的磺化聚芳醚酮砜中，随着离子簇中磺酸基团数量的增加，膜的微观相分离越明显，作为质子交换膜使用的性能越好。一锅两步法合成的多亲水嵌段的磺化聚芳醚酮砜的性能仅比侧链含6个磺酸基团离子簇的磺化聚芳醚酮砜好，比12或18个的差。