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燃料电池(FC)作为一种能量转换装置得到越来越多的关注,在众多种类的燃料电池中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)近些年也得到了广泛的研究和应用。质子交换膜(PEM)是PEMFC的核心部分,其性能的优劣直接决定着电池的使用寿命和电池的效率。现在应用最为广泛的PEM材料就是由DuPont公司生产的Nafion。但是由于这类膜材料的造价十分昂贵,并且在低相对湿度和高温条件下质子传导率急剧下降,甲醇渗透系数急剧增大,因此,寻找可替代Nafion膜的材料成为重中之重。磺化聚芳醚类聚合物因其具有良好的热稳定性和化学稳定性以及成本低廉等特点,使得其成为可替代Nafion膜材料的热点材料。但是,这类PEM材料在高磺化度条件下尺寸稳定性和力学性能都会变差,甲醇渗透增大,阻碍其实际应用。因此,采取一定手段对这类PEM材料进行改性就显得十分必要。氧化石墨烯因其结构上与石墨烯类似,因此具有高的杨氏模量,高的传导率以及高的比表面积等优异性能,在诸多领域都有所应用。本文通过将磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和氧化石墨烯(GO)进行复合,制备了磺化聚芳醚酮砜/氧化石墨烯(SPAEKS/GO)复合膜材料,并通过红外光谱对产物的结构进行了表征。经测试发现复合膜的质子传导率得到了提高,同时膜的甲醇渗透系数降低。在25 oC时,SPAEKS/GO-10%的甲醇渗透系数和质子传导率分别为7.65×10-7cm2·s-1和0.045 S/cm,在80 oC时,SPAEKS/GO-15%的质子传导率达到了0.095 S/cm。通过扫描电镜证明,复合膜的制备过程中并没有产生明显的相分离现象。本文还以磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和氨基的氧化石墨烯(GO-NH2)为原料,制备了复合型膜(SPAEKS/GO-NH2)。通过氨基与磺酸基团之间的酸碱作用,可以进一步提高复合膜的质子传导率。在同种类型的复合膜结构中,SPAEKS/GO-NH2-10%膜的质子传导率是最高的。在25 oC和80 oC时,膜的质子传导率分别为0.047 S/cm和0.098 S/cm。SPAEKS/GO-NH2复合膜展示出了较高的质子传导特性,其有希望在未来应用于质子交换膜燃料电池中,成为新型电解质膜材料。