目前，直接甲醇燃料电池(DMFC)中核心部分三合一电极的质子交换膜(PEM)采用全氟磺酸膜。但是全氟磺酸膜存在两个问题：一是甲醇从阳极向阴极透过率高，造成原料浪费及电极催化剂中毒；二是制作成本高，价格昂贵。因此，新型质子交换膜的开发备受关注。本文采用稀土金属氧化物改性磺化聚醚醚酮(SPEEK)，制备出一系列有机/无机复合膜，并对复合膜进行强磁场处理，系统研究复合膜的各项性能，具有一定的理论意义和实用价值。 本文分别采用氧化铈(CeO2)、氧化钇(Y2O3)对SPEEK进行掺杂改性，制备一系列掺杂量不同的复合膜，经电导率、透醇系数和吸水率测试，结果表明：SPEEK/CeO2复合膜与SPEEK/Y2O3复合膜的电导率大于未掺杂改性膜，且随着掺杂量的增加表现为先上升后下降的趋势；在30℃～70℃之间电导率随温度上升而提高，大于70℃时电导率有所下降；Y2O3掺杂的复合膜电导率略小于CeO2掺杂膜；两种掺杂复合膜的甲醇透过系数均随着掺杂量的增加而降低，Y2O3掺杂的复合膜阻醇性能优于CeO2掺杂膜；两种掺杂复合膜的吸水率均随着掺杂量的增加而降低，Y2O3掺杂的复合膜在水中稳定性优于CeO2掺杂膜。 采用6特斯拉的强磁场对改性复合膜进行处理，并研究不同磁场方向的处理对复合膜性能的影响。经强磁场垂直或平行处理的复合膜，其水中稳定性未见明显变化：经强磁场垂直处理后，复合膜阻醇性能优于未经强磁场处理的复合膜，而质子传导性能却略有下降；经强磁场平行处理后，复合膜阻醇性能无明显变化，但其质子传导性能优于未经处理或经强磁场垂直处理的复合膜。对各种复合膜的质子传导、阻醇和水中稳定性能进行综合评价，确定48.3％DS、5％Y2O3掺杂、经强磁场平行处理的SPEEK复合膜的综合性能最佳。 采用傅立叶转换红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜以及全息成像技术，对两种掺杂的复合膜进行结构分析，查明CeO2与SPEEK分子链上磺酸基团及羰基发生相互作用，Y2O3与SPEEK分子链上羰基发生配位反应，Y2O3与磺酸基团之间的相互作用强于前者膜中CeO2与磺酸基团的作用。本文还进一步探讨稀土金属氧化物掺杂改性机理及强磁场的作用机理。