磺化聚醚醚酮(SPEEK)由于其耐热性能好,阻醇性能优良,质子传导性能好,制备工艺相对简单等优点而受到广泛关注。纯SPEEK质子交换膜存在稳定性差、电导率与甲醇渗透率难以均衡等缺点。本文采用掺杂无机粒子的方法,以“质子导体”——钛酸钡(BT)为掺杂主体,探究BT对SPEEK/BT复合质子交换膜性能的影响,包括尺寸稳定性、吸水率、质子电导率、甲醇渗透率等。首先,以BT作为掺杂物,制备SPEEK/BT复合质子交换膜。实验结果表明,BT的掺杂明显提高复合膜的质子电导率。当BT掺杂量为0.5 wt%时,SPEEK/BT-0.5膜的电导率最高。而后随BT掺杂量的增加,复合膜的电导率由于BT团聚而降低。其次,为了改良BT与SPEEK基体间的相容性,本文以三种表面活性剂对BT进行表面改性,制备KH550-BT、PDA-BT、KH570-BT三种无机材料。将三种无机粒子掺杂到SPEEK基体中,分别得到SPEEK/KH550-BT、SPEEK/PDA-BT、SPEEK/KH570-BT复合质子交换膜。从各方面表征质子交换膜的性能得到,SPEEK/KH570-BT膜的电导率性能最好,并且KH570能够改善BT在膜中的分散情况,使复合膜中饱和BT粒子的掺杂量从0.5 wt%提高至1.0 wt%。由于无机粒子及表面活性剂的亲水性,复合膜的溶胀率及吸水率均略有增加。最后,利用静电纺丝法制备钛酸钡中空纤维(HFBT)。通过调节纺丝条件,探索制备HFBT的最佳纺丝条件,进而制备得到SPEEK/HFBT复合质子交换膜。HFBT由众多BT颗粒堆垛而成,因此SPEEK/HFBT复合质子交换膜由于HFBT中BT难以分散导致其性能不佳。为了改良复合膜的性能,本文以HFBT为载体,将“有效质子导体”磷钨酸(HPW)负载到其表面,得到HPW-HFBT复合纤维。将其作为掺杂物,制备性能更加优异的SPEEK/HPW-HFBT复合膜。