针对全氟磺酸膜工作温度低，导致Pt催化剂易出现CO中毒以及系统水管理困难等问题，开发高温(＞100℃)、低湿甚至无水条件下，仍具有高质子传导率的质子交换膜(PEM)成为质子交换膜燃料电池(PEMFC)实用化的重要挑战。本课题来源于河南省国际合作项目“新型含氮杂环质子交换膜的设计与合成”(No.104300510009)，目的在于设计和制备具有原生质子传导能力的新型含氮杂环PEM。　　 首先，以特戊酸氯甲酯为主原料，经过叠氮取代反应，获得产物特戊酸叠氮甲酯(Ⅰ)，收率82.6％。然后产物(Ⅰ)与丙炔醇在Cu(Ⅰ)的催化下，发生Huisgenl，3-偶极环加成反应，得到产物1-(特戊酸甲酯基)-4-羟甲基-1，2，3-三氮唑(Ⅱ)，经红外光谱、1H NMR和13C NMR表征确认了产物Ⅰ和Ⅱ的结构;通过单因素以及正交试验获得较佳工艺条件为:n(Ⅰ)∶n（丙炔醇）=1∶1.1，催化剂用量n(CuSO4·5H2O)∶n（抗坏血酸）∶n(Ⅰ)=0.02∶0.1∶1，55℃下反应24 h。此时，产物(Ⅱ)的平均收率高达90.6％。　　 其次，产物(Ⅱ)与γ-氯丙基三甲氧基硅烷、K2CO3反应，在脱去保护基团后，得到大单体4-（（3-（三甲氧基硅基）丙氧基）甲基)-1H-1，2，3-三氮唑(Ⅲ)，经红外和核磁确认了大单体(Ⅲ)的结构，其分子量为594，聚合度为2.3。经单因素和正交实验优化获得最优工艺条件:n(Ⅱ)∶n（γ-氯丙基三甲氧基硅烷）∶n(K2CO3)=1∶1.3∶2，溶剂用量45 mL，75℃，14h。此时，产物(Ⅲ)的收率为88.3％。　　 最后，大单体(Ⅲ)与原硅酸四乙酯、1，8-二（三乙氧基硅烷基）辛烷经溶胶-凝胶过程，通过原位聚合法在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜上流延成膜，制得1H-1，2，3-三氮唑增强型复合质子交换膜。通过扫描电镜观察到PTFE的微孔已被很好的聚合填充;热分析表明膜的热稳定性可达240℃，而且膜的拉伸强度达13.4MPa，说明膜具有很好的机械强度。另外，复合膜还有较好的尺寸稳定性和化学稳定性。在160℃时，膜的质子传导率可达6.89×10-3 S/cm。