中温质子交换膜燃料电池是一种绿色高效发电技术。电池寿命是一项制约其开发应用的瓶颈问题，其中质子交换膜的降解是影响电池寿命的重要因素之一。对于正在向中温化发展的质子交换膜燃料电池，其采用的质子交换膜——聚苯并咪唑膜/磷酸复合膜，在燃料电池环境中仍然会发生化学氧化降解，而其化学氧化降解机理尚不明确。 本研究首先采用缩合聚合的方法，改变合成工艺中合成温度、时间和催化剂三个参数，制备中温燃料电池常用的质子交换膜材料——聚（2，2’—间苯撑—5，5’—苯并咪唑）（PBI—ph）。经过FTIR分析和粘均分子量的测试，发现提高合成温度、延长合成时间有助于促进缩聚反应的速度，有利于聚合物分子链的生长；催化剂的添加，反而在一定程度上抑制了聚合物的分子链的生长，但是对于聚合物的化学结构无影响。然后，对PBI—ph的化学氧化降解机理进行研究。将PBI—ph在Fenton试剂的羟自由基和过氧化氢自由基环境下氧化处理后，通过对PB—ph薄膜进行力学性能测试、特性粘度的分析、质量损失分析和热重分析，获得了PBI—ph的化学氧化降解进度。结果显示当PBI—ph经过在Fenton试剂中降解后，拉伸强度和特性粘度均发生降低；PBI—ph的热稳定性能随着降解时间的延长而降低。SEM照片也显示出降解后PBI—ph膜上生成了大量的孔洞。进一步通过对PBI—ph的化学结构进行FTIR和1H NMR分析，发现了：经过HO·和HOO·自由基的攻击后，咪唑环N—H键上的H被氧化，苯环被氧化最终形成了二羧酸结构。由此提出了PBI—ph可能的化学氧化降解机理。最后，通过Fenton试验，比较了四种不同结构的聚苯并咪唑的抗氧化性能，结果表明PBI—ph是四种PBI中最稳定的聚合物，而聚（2，2’—咪唑基—5，5’—苯并咪唑）（PBI—imi）是最不稳定的聚合物。通过FTIR分析，发现PBI—ph的降解机理适用于其他三种结构的聚苯并咪唑类聚合物，但是不同点在于与苯并咪唑基团连接的基团是否产生了共轭作用，从而会影响聚苯并咪唑类聚合物的降解速度。此外，还研究了磷酸和氢氧化钾的浓度对PBI—ph的化学氧化降解速度的影响，结果发现磷酸的掺杂有效降低了PBI—ph的化学氧化降解速度，而氢氧化钾的加入却加快了PBI—ph的化学氧化降解进程。