有机-无机杂化材料具有独特的特性,特别是在微观层次上结合有机和无机组分各自的优势,有望弥补单一材料的一些难以克服的缺陷,所以近年来得到快速发展。将有机-无机杂化材料用于离子膜,可以赋予膜高的机械、化学和热力学稳定性,同时还能促使膜出现新的协同性能,如改善的电学性能、渗透性和选择性、离子传导性等,从而适应更多的应用范围,如燃料电池、扩散渗析及电渗析、化学传感器、重金属与生物大分子吸附分离以及渗透汽化等很多方面。　　 本论文利用溶胶-凝胶(sol-gel)、共混等方法,制备了几种有机一无机杂化离子膜,并测试了膜在燃料电池、扩散渗析方面的应用性能,主要的过程和一些重要数据如下:　　 一、利用过氧化氢(H2O2)氧化巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)得到磺酸基一丙基三甲氧基硅烷(SMPTS),随后在磺化聚醚砜(SPES)溶液中进行原位sol—gel反应。结果表明,合适含量SMPTS制备的杂化膜具有更高的离子交换容量、亲水性、机械性能、化学稳定性及质子电导率,证明SMPTS是一种制备质子电导膜的有效改性剂。当SMPTS含量为5-20％时,杂化膜的离子交换容量为1.34-1.50 mmol-g-1,初始热分解温度为264-316℃,质子电导率为0.0015-0.0102 S·cm-1,在燃料电池方向有潜在的应用价值。　　 二、利用有机高分子聚合物溴化聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(BPPO)与γ-胺丙基三乙氧基硅烷(Al100)以及二甲胺水溶液反应,再与聚合物磺化聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(SPPO)共混,通过sol-gel反应,制备酸一碱对杂化膜。该膜具有较高的稳定性(热稳定性及化学稳定性)、离子交换容量以及质子电导率。合适含量的Al100制备的膜的离子交换容量值为1.47 mmol·g-1、水含量为22％、拉伸强度为47.0 MPa,断裂伸长率为37％,质子传导率为0.027 S·cm-1。　　 三、利用聚(乙烯基苄氯-γ-甲基丙烯酰三甲氧基硅烷)(poly(VBC-co-γ-MPS))与磺化聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(SPPO)共混,通过sol-gel反应制备应用于扩散渗析的杂化阳离子膜。此系列杂化膜具有高的热稳定性,初始热分解温度范围为233-245℃；良好的机械性能,拉伸强度范围为23-41 MPa,伸长率为11％-50％；高的离子交换容量,为1.29-2.28 mmol·g-1。随着共聚物含量的增加,抑制了膜的溶胀率。且测试了膜对NaOH和Na2WO4混合溶液的扩散渗析(DD)效果。在25℃时,杂化膜的分离因子可以达到301.5,显著高于未杂化SPPO膜(分离因子:36.2)。