具有宽温域、湿度依赖性低的高性能质子导体材料,若将其应用于燃料电池汽车中,有望解决目前燃料电池中质子交换膜运行温度范围窄与湿度依赖性高带来的低温下不能启动、不能达到高温阻止催化剂CO中毒、在低湿度环境下质子导电性能急剧下降等问题。目前质子导体材料主要分为以下两类:（1）湿度环境下的质子导体材料具有较好的质子传输性但仍无法摆脱湿度依赖性与运行温度范围窄等问题;（2）无水条件下的质子导体材料,通过借助水类似物（如唑类和有机羟基化合物）或引入质子基团（磺酸根、羧酸根等）作为质子源来扩宽其运行温域,但其质子导电性能远远低于湿度依赖性的质子导体材料。因此为了得到具有宽温域、低湿度依赖性的高性能质子导体材料,我们选用水热化学稳定性的周期性介孔有机硅（PMOs）为母体材料。一方面通过不同的有机硅前驱体在结构导向剂作用下,调控得到不同孔径的PMOs,再通过简易的磺化过程将磺酸根引入到其孔壁得到功能化的PMOs材料,进一步将咪唑负载到PMOs与其磺化衍生物s-PMOs中获得了两例咪唑负载的复合物质子导体,实现从-40到180℃的宽温度范围内具有高质子导电率的第一例PMO（Im@s-PMO-2）材料,同时磺化产物s-PMO-2对乙炔甲烷混合气体具有分离效果。另一方面,针对湿度环境下质子导体材料湿度依赖性高问题,本文选用不同链长的结构导向剂调控得到不同孔结构的PMOs,再将亲水性的离子聚合物引入PMOs孔道中得到两例高性能复合物质子导体材料,PANI@PMO-2具有-40至130℃运行温度范围,在-40℃低温下的导电率高达7.19×10-3 S cm-1,并且在80℃,95%RH条件下具有3.1×10-1 S cm-1质子导电率,其湿度依赖性仅为0.005远远低于商业化的Nafion 212（0.01）。此外,由于微晶状的PMOs材料无法从结构上了解有机硅聚合的组装规律,我们以同样是由Si-O键聚合的聚硅氧烷为配体和金属盐合成系列金属硅氧烷单晶,通过单晶X射线衍射探索了外界环境的改变（温渡,反应物,催化剂的量等）与取代基对有机硅聚合物组装的影响,进而为设计合成高性能有机硅聚合物材料提供新思路。