燃料电池用Nafion膜存在工作温度低、水依赖性大等缺点，从而限制了其大规模应用。因此，具有原生质子传导能力且不依赖于水，热稳定性强的四氮唑类化合物作为质子载体和传输体被应用于新型质子交换膜。同时，改性石墨烯因其良好的机械稳定性、导电性和选择透过性而被掺杂于膜中，以制备性能优异的有机-无机复合质子交换膜。　　首先，本文采用Stolleet法，Lewis酸催化剂，二聚氰胺环化合成5-氨基四氮唑。用单因素法优化合成工艺得到较佳的工艺条件为：n（叠氮钠）：n（双氰胺）：n（AlCl3）=1:0.6:0.05，85℃，6.5 h，该条件下产率可达82.89％。并采用红外和核磁对产品结构进行了表征，用DSC和熔点仪确定了其熔程。　　其次，在常压下，291.35K~333.35K范围内，采用恒温动态溶解法测定了5-氨基四氮唑在不同溶剂中的溶解度。结果表明，随着温度升高，溶解度也随之增大，且在所选溶剂中大致排序为：乙醇>异丙醇>正丙醇>正丁醇>异丁醇>水。溶解度数据分别用Van’tHoff方程、修正Apelblat方程和λ-h方程进行关联。其中，修正Apelblat方程表现出较好的拟合度。并对溶解过程的热力学性质进行了分析，结果表明该过程为吸热、熵增及非自发过程。　　然后，以石墨为原料，采用改进Hummers法制备氧化石墨烯，以3-氯丙基三甲氧基硅烷为交联剂将5-氨基四氮唑接枝在氧化石墨烯表面，制备出5-氨基四氮唑改性石墨烯（F-GO）。并用红外和扫描电镜对其结构进行表征。　　最后，采用溶胶-凝胶法将改性石墨烯均匀分散于5-氨基四氮唑与3-氯丙基三甲氧基硅烷缩合反应制备的大单体、1,8-双(三甲氧基)辛烷、正硅酸乙酯的混合液中，并在聚四氟乙烯膜上发生原位聚合制备复合膜。采用电化学交流阻抗法研究干湿两态条件下，不同改性石墨烯掺杂量复合膜在一定温度范围内的电导率。结果表明，在所测温度范围内，膜电导率均随温度的升高而增大。并且，干态时，无掺杂膜的电导率高于掺杂膜；湿态时，1.0%F-GO(wt)掺杂膜的电导率高于0.5%F-GO(wt)掺杂膜和无掺杂膜。