直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种直接以甲醇作燃料的新型质子交换膜燃料电池（PEMFC）,具有能量效率高、清洁无污染等优点,是现今最有前景的清洁能源之一。质子交换膜（PEM）是DMFC的核心组成部件之一,担负着传导质子并分隔阴阳极的双重作用,对燃料电池的运行状况起着决定性的作用。但是现在广泛使用的全氟磺酸膜不仅价格昂贵,还存在着严重的甲醇渗透问题,大大降低了燃料电池的性能。因此,需要开发价格低廉、燃料透过率低的无氟磺化高分子材料。磺酸化聚醚醚酮（SPEEK）具有相对高的导质子性、良好的热稳定性和力学性能,且廉价易得,是一种很好的质子交换膜材料。本文成功制备了一系列以乙醇/水混合溶液为溶剂的SPEEK质子交换膜。与以DMAc为溶剂的质子交换膜相比,质子电导率得到提高。成膜温度对膜的性能有很大的影响。较低的成膜温度有利于亲水相聚集,促进相分离。同时,促进膜表面磺酸基团的聚集排布,从而膜具有更高的质子。首先利用聚多巴胺和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）在石墨相碳化氮（Graphitic Carbon Nitride,g-C₃N₄）的吸附作用,制备了两种改性g-C₃N₄。将其与SPEEK掺杂制备了SPEEK/改性g-C₃N₄复合质子交换膜。聚多巴胺和SDBS上的亲水基团使g-C₃N₄纳米片与SPEEK基体的界面相容性提高,复合膜中离子簇相密度增加,亲水区连接性更好,膜中质子流动性增强。掺杂改性g-C₃N₄的复合膜的质子电导率得到提高。g-C₃N₄纳米片与SPEEK相互作用,使聚合物链的流动性被抑制,甲醇渗透率降低。通过将SDBS和g-C₃N₄均匀分散的混合液直接与SPEEK铸膜液共混制备了SPEEK/g-C₃N₄/SDBS复合质子交换膜。g-C₃N₄分散均匀,与SPEEK聚合物基质的界面相容性大大改善。SPEEK基体中形成连续的亲水通道,离子簇密度增加,膜中质子流动性增强。此外,SDBS表面的磺酸根与SPEEK聚合物相互作用,形成连续的离子簇,增加了导电通路。制备的SPEEK/g-C₃N₄/SDBS复合质子交换膜的质子电导率有很大提高,添加2 wt%填料时,导电性比纯SPEEK膜提高了60%。