杂多酸(Heteropoly acids,HPAs)是一种含有氧桥的多核无机配合物,它具有诸多优异的物理化学性质,特别是高质子导电性,因此杂多酸及其衍生物可以作为理想的质子导电功能材料应用于一些质子传导器件中,如质子交换膜(PEM)。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将化学能转化为电能的高效环保能源装置,它具有工作温度低、启动速度快、比功率高等优点,是许多供能装置的首选能源。其中,质子交换膜为质子的迁移输送提供通道并构成回路,是其核心部件。目前商用的质子交换膜存在着成本较高、工作条件苛刻等缺点,因此新型可替代质子交换膜材料的研究是该领域的研究热点之一。本文选用两种Dawson结构的三元磷系取代型杂多酸H8P2W16V2062(P2W16V2)和H6P2W16Mo2O62(P2W16Mo2),分别与水合肼、氧化石墨烯(GO)相互作用,通过氧化还原方法制备出rGO-P2W16V2和rGO-P2W16Mo2,再掺杂到磺化聚醚醚酮(SPEEK)有机基质中,从而制备出rGO-P2W16V2@SPEEK和rGO-P2W16Mo2@SPEEK两种无机-有机复膜合材料。通过红外光谱、扫描/透射电子显微镜和X-射线粉末衍射等技术手段对膜材料的组成与形貌进行了表征,并使用电化学阻抗谱技术对其质子电导率以及导电机理进行了研究。结果表明,经过复合的杂化膜材料依然含有Dawson型杂多阴离子结构;适宜含量的磺化聚醚醚酮作为载体使杂化材料易于成膜,并且具有一定的机械性能;掺杂的还原氧化石墨烯(rGO)可以通过静电作用和氢键网络固定杂多酸以提高复合材料的稳定性。两种杂化膜材料在不同温度下的质子电导率遵循Arrhenius关系,并且都达到了10-2S·cm-1 数量级,它们的导电活化能均小于20KJ·cmol-1,表明两种材料中的质子传导主要遵循Grotthuss机理。