IPMC（Ionic Polymer Metal Composites）是通过化学镀的方法在全氟磺酸膜（Nafion）两侧镀上贵金属形成的一种新型的智能材料。在低电压的驱动下，IPMC能产生一定的输出力和输出位移，在致动器、仿生材料、医学工程等方面有广阔的应用前景。IPMC虽然具有质量轻、耗能少等优点，但是其在低电压的输出力和输出位移较小，限制了其应用。本文做了以下工作来改善IPMC的性能。1、本文合成了磺酸化石墨烯单分子膜，并按不同质量比浇注了约200微米厚的石墨烯-全氟磺酸杂化膜，全反射红外衰减光谱监控了全部合成和掺杂过程。测试了与电致动性能相关的物理性能，结果表明：石墨烯掺杂后，离子交换膜的柔韧性、离子交换能力、含水量均得到了一定程度的提高。在杂化膜两侧利用化学还原沉积嵌入Pt纳米颗粒，制成离子交换聚合物金属复合材料。扫描电子显微镜观测表明：Pt纳米电极表面平整；颗粒较为精细、均匀；电极与基底膜结合紧密。引入低频正弦电信号，利用力和位移传感器测试其电致动性能。结果表明：杂化膜具有高度的电致形变性能；相同条件下，最大输出位移可增加2.12倍。2、采用苯乙烯做为初始原料，经过聚合反应、磺化反应、酰化反应、胺基化反应、硅氢化反应制备了具有高离子交换当量的高分子聚合物（SPS-PMHS），红外光谱和紫外光谱监控了合成过程。将SPS-PMHS以33.33%的含量掺杂在Nafion溶液中制成IPMC发现其输出位移明显降低。3、将多壁碳纳米管用咪唑基离子液体进行改性以提高其分散性，为代替Pt作为电极提供了可能性。