质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其具有的高功率密度，高能量转换效率，低温启动，环境友好等优点，在固定电站、电动车、军用特种电源、可移动电源等方面都有广阔的应用前景。膜电极三合一组件(MEA)是质子交换膜燃料电池的核心组件，其结构和制备工艺不仅直接决定电池的性能，而且对降低PEMFC生产成本，提高比功率和比能量，加快其商业化进程均至关重要。　　 本文主要研究组成MEA的质子交换膜和电催化剂的制备，采用辐射法分别制备了含氟磺酸型质子交换膜和Pt/CNTs电催化剂，并对使用该类接枝膜和电催化剂制备的MEA的性能进行了研究。论文工作主要包括以下三个部分：　　 1.辐射法制备含氟磺酸型质子交换膜　　 采用共辐照接枝和预辐照接枝两种方法，在聚全氟乙丙烯(FEP)膜上接枝单体丙烯酸(AA)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)，一步法制备出了一种含氟磺酸型质子交换膜。讨论了辐照剂量、剂量率、接枝反应时间、单体浓度及单体组成等反应条件对接枝率的影响。结果表明：AA的存在是实现SSS接枝FEP膜的关键所在，通过控制辐照条件和反应体系的组成，可以得到一系列不同接枝率的FEP-g-SSS/AA膜，该接枝膜具有较低的膜电阻(＜0.1Ω·cm2)和较好的抗拉强度(＞20Mpa)。　　 2.Pt/CNTs电催化剂的辐射法制备　　 碳纳米管(CNTs)由于它的一维管状形貌、高的机械强度、良好的导热性和特殊的导电性质，使它在作催化剂载体方面有着良好的应用前景。本文采用辐射还原的方法制备Pt/CNTs电催化剂，研究了辐照剂量及溶液组成等反应条件的影响，结果发现，通过制备体系的优化和辐射条件的选择，可以得到铂颗粒粒径在2-4nm左右的Pt/CNTs电催化剂；采用SEM、TEM、XRD等手段测定了Pt颗粒尺寸、粒径分布以及电催化剂中Pt的晶面分布情况，并利用伏安循环(CV)法对催化剂进行了表征。　　 3.MEA的制备及其性能测试　　 将制备的质子交换膜和电催化剂制成MEA应用于PEMFC中，结果表明：FEP-g-SSS/AA膜虽具有一定的质子交换能力，但与厚度相近的Nafion112膜相比有较大差距，仍需进一步改进；采用辐射还原法制备的Pt/CNTs电催化剂由于具有较小的粒径和较高的粒径均一度，在PEMFC中表现出了良好的性能，在相同的操作条件下，其性能优于Johnson Matthey公司出品的Hispec4000电催化剂。