随着世界各国对环境保护的逐渐重视和化石燃料的日益枯竭，找到一种可再生的能源提供方式已迫在眉睫。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种新型的能量转换装置，具有效率高、启动快和环境友好等优点，引起了越来越多的关注。质子交换膜是PEMFC的核心部件之一，它的性能影响到燃料电池的综合性能。商业化的全氟磺酸膜具有质子传导率高、机械强度好和性能稳定等优点。但成本高、高温低湿条件下质子传导率下降及甲醇渗透率高等原因限制了它的大量应用。因此开发出一种成本低廉、性能优越的质子交换膜材料替代全氟磺酸质子交换膜意义重大。 本文从分子设计的角度出发，通过价廉易得的化工原料，合成了新型的分子主链含氰基和三苯氧磷结构的系列磺化聚芳醚材料，用流延法制备了质子交换膜，并对其进行了性能表征。结果表明制备的磺化聚芳醚具有较高的质子传导率和稳定性，是一种较有前途的质子交换膜材料。 质子交换膜的成本和性能是影响燃料电池产业化的主要原因之一。本文选取了三种性能比较优异的磺化聚芳醚质子交换膜材料进行放大合成，成功完成了磺化二氟二苯酮单体的大规模合成，简化了提纯流程。并对聚芳醚的后磺化工艺作出了改进。 聚芳醚是一类性能优异的特种工程塑料，具有机械强度高、热稳定性好、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。本文合成了新型含氰基和三苯氧磷结构的系列聚芳醚材料，并对其进行了性能表征。结果表明这些聚合物具有优异的热稳定性和溶解性能。含氰基聚芳醚通过氰基交联后，热稳定性得到很大的提高。