Um die Probleme der unkontrollierbaren Sulfonsäuregruppenstellen im herkömmlichen Nachsulfonierungsverfahren, der leichten Abbaubarkeit der Hauptkette und der unzureichenden intrinsischen oxidativen Stabilität von Membranmaterialien zu lösen, wurde in dieser Arbeit ein sulfoniertes Monomer des Bis-Diazonnaphthalon (SDBD-Na) entworfen und synthetisiert. Die Sulfonsäuregruppe wurde bereits im Monomerstadium gezielt in den Benzolring eingeführt. Mit SDBD, 4-(4'-Hydroxyphenyl)-2,3-Diazonnaphthalon-1-on (DHPZ) und 4,4'-Difluordiphenylketon (DFK) als Monomere wurde durch eine Hochtemperatur-Lösungsvernetzung eine Serie von sulfonierten Bis-Diazonnaphthalon-Polyaryletherketonen (S-PDPEKs) mit etherfreien hydrophilen Einheiten hergestellt. Die erhaltenen Polymere weisen eine spezifische Viskosität im Bereich von 1,18 bis 2,77 dL·g^-1, eine Ionen-Austausch-Kapazität (IEC) von 0,89 bis 1,46 mmol·g^-1 und eine Zugfestigkeit von 51 bis 93 MPa auf, mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Bei 80 °C liegt die Wasseraufnahme der S-PDPEKs-Membranen zwischen 11,2 % und 24,3 %, die Quellrate ist geringer als bei Nafion 212, was auf eine gute Maßstabilität hinweist. Im Fenton-Reagenz bei 80 °C beträgt die Bruchzeit der S-PDPEKs-Membranen 6,3 bis 18,0 Stunden, die Lösungszeit 14,5 bis 40,0 Stunden, wobei die Oxidationsstabilität im Vergleich zu Nachsulfoniersystemen (b-SPDPESs, SPDPEKKs) verbessert ist. Die Protonenleitfähigkeit der S-PDPEKs-Membranen liegt zwischen 15,0 und 81,3 mS·cm^-1. Die S-PDPEKs-Membranen wurden in Wasserstoff-Luft-Brennstoffzellen eingebaut und erreichten eine maximale Leistungsdichte (P_max) von 156,7 mW·cm^-2.

Protonenaustauschmembran; sulfoniertes Polyaryletherketon; Bis-Diazonnaphthalon; sulfoniertes Monomer; Oxidationsstabilität