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直接甲醇燃料电池直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供给来源，不需要通过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电，具备低温快速启动、燃料洁净环保及电池结构简单等特性，是新一代高效能源，具有良好的应用前景。作为直接甲醇燃料电池核心部件的质子交换膜，要求其保水性和阻醇性好、制备成本低。针对这些要求，本论文以提高保水性和阻醇性能、降低成本为出发点，制备了以有机组分为骨架，无机元素以化学键的形式均匀分散在其中的杂化膜，目的在于探索新型的非氟质子交换膜制备工艺，从而得到成本低、质子电导率高、保水性好和阻醇性能优良的质子交换膜。 以聚乙烯醇（PVA）作为先驱体，利用原位合成法在PVA基材中生成网络状二氧化硅和无定型硅钨酸制备得到杂化膜。采用FTIR,TG,XRD,SEM对杂化膜的组成和结构进行了表征。结果表明，原位生成的SiO2和硅钨酸在杂化膜中分散均匀，它们以化学键的形式与PVA连接在一起，形成一个网络状大结构。 应用交流阻抗法测定了杂化膜的质子电导率。结果表明，质子电导率随SiO2含量的增加先增加后减小；随Na2WO4含量的增加而增大。但是，SiO2和Na2WO4含量过多则不利于杂化材料的成型。综合考虑杂化膜的电导率和成膜性能，SiO2和Na2WO4质量分数分别为12.5％和15%时所制备的杂化膜最为理想，其室温质子电导率为1.48×10-2S·cm-1。 采用气相色谱研究了杂化膜的阻醇性能。结果表明，甲醇渗透系数随SiO2的含量的增大而减小；质子电导率随SiO2含量的增加而增加，随Na2WO4含量的增加而减小，SiO2质量分数为12.5%，Na2WO4质量分数为15%时所制备的杂化膜的甲醇渗透系数为2.1×10-7cm2·S-1，相较于Nafion117，降低了接近一个数量级。 另外测试了杂化膜的机械性能和溶胀度，通过杂化膜与Nafion117膜性能的比较，发现杂化膜的拉伸强度优于Nafion117膜，但溶胀度偏高有待于改善。