本发明公开了一种含芴基磺化聚芳醚酮砜杂化膜。其中，所述的含芴基的磺化聚芳醚酮砜与双功能化MIL‑101‑NH2的质量比为1:0.02‑0.06。在聚合物主链上通过引入大体积的芴基提高主链的疏水性进而限制膜因过度的吸水而发生溶胀现象，并且芴基的空间位阻效应能够降低氧化剂对主链的降解，提高膜的氧化稳定性。具有亲水性基团羧基和氨基的双功能化MIL‑101‑NH2表现出优异的质子传导能力。双功能化MIL‑101‑NH2的刚性骨架可以约束聚合物链的运动且羧基和氨基可以与磺酸基团形成氢键网络，提高杂化膜的尺寸稳定性、化学稳定性和质子传导率等性能。实验结果表明，本发明的杂化膜在80 oC时的质子传导率为0.089 S cm‑1‑0.159 S cm‑1，杂化膜的厚度为29‑79μm。
本发明公开了一种含羧基的磺化聚芳醚酮砜与Im‑UiO‑66‑AS共混的复合型质子交换膜及其制备方法，选用的聚合物基质为含羧基的磺化聚芳醚酮砜（DS=60%）。聚合物基质中的–COOH可以与Zr4+配位，加强与Im‑UiO‑66‑AS的作用力。Im‑UiO‑66‑AS可以提供两个质子源和四个跳跃位点，为提高杂化膜的质子传导率和化学稳定性做出显著贡献。具体组成成分为：以含羧基的磺化聚芳醚酮砜（C‑SPAEKS）为有机基质，Im‑Uio‑66‑AS为填料。实验表明，本发明所制备的杂化膜的厚度在30‑41μm，表现出优异的化学性能。相比较于纯C‑SPAEKS（30oC为0.0869 S/cm，80oC为0.1609 S/cm），C‑SPAEKS‑3%Im‑UiO‑66‑AS（30oC为0.1256 S/cm，80oC为0.2338 S/cm）表现出极大的提升，约为纯膜的1.5倍，约为Nafion117(0.1003 S cm‑1 at 80oC)的2.33倍。
本发明公开了一种通过化学键合方式将金属有机框架锚定在磺化聚芳醚酮砜上的质子交换膜的制备。其中，所述的氨基磺化聚芳醚酮砜和UiO‑66‑NH2的质量比为1:0.03~0.09。将UiO‑66‑NH2以化学键键合的方式连接到聚合物主链上，制备含UiO‑66‑NH2的磺化聚芳醚酮砜膜，提高两相界面的相容性。同时，UiO‑66‑NH2本身具有优异的热稳定性、机械性能和亲水性，能够提高复合膜的尺寸稳定性和保水能力，进而提高复合膜的质子传导率。实验结果表明，本发明的复合膜在30‑80 oC时的质子传导率为0.0579 S cm‑1‑0.148 S cm‑1，复合膜的厚度为25~40μm。
