为了拓展质子交换膜燃料电池的应用范围,降低系统成本,开发适合高温操作的新型质子交换膜成为近些年来的研究热点。目前来说,聚苯并咪唑(PBI)/磷酸(PA)质子交换膜由于其优异的热稳定性和力学性能,成为最成功的高温质子交换膜。但由于PBI链含有多个苯环,并且链间存在氢键吸引,导致PBI溶解性差,难于加工并应用于大规模商业化生产要求。本论文将叔丁基间苯二酸引入到PBI骨架中,增加了聚合物链段的柔韧性,加大了PBI链空间,减弱了链问氢键作用,提高了聚合物的溶解性。同时将氧化石墨(GO)及改性氧化石墨(iGO)引入到PBI膜中,通过多种手段进一步提高PBI质子传导率。具体研究内容如下：(1)使用新型单体合成主链带有叔丁基的聚苯并咪唑(BuIPBI),提高其在有机溶剂如DMAc中的溶解度；同时成功合成了BuIPBI质子交换膜并对其进行了一系列测试,其质子传导率达到了11.4mScm-1；(2)使用改性Hummer法成功制备了氧化石墨(GO),并通过溶剂交换法等手段将GO均匀分散到PBI基体中,制备出GO/BuIPBI质子交换膜。GO/BuIPBI膜的质子传导率达到了16.0mS cm-1,相较于BuIPBI(?)提升了40%以上；(3)成功利用异氰酸叔丁酯对GO进行改性,制得改性氧化石墨(iGO),使其可以均匀分散到PBI基体中,制备出GO/BuIPBI质子交换膜。iGO的引入大幅提高了BuIPBI膜的化学稳定性和磷酸含量,其质子传导率达到了38mS cm-1,(?)较于BuIPBI膜上升了140%。