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本报告合成了一系列含二氮杂萘酮结构的新型聚芳醚电池隔膜材料。通过不同的聚合方法合成不同主链骨架的含二氮杂萘酮结构的聚合物。本报告还研究了质子交换膜燃料电池阴极氧气还原反应Fe基催化剂关键材料的制备。为提高催化剂碳载体表面的氮含量，设计合成了一系列的富含氮螯合基团官能性分子，并制备了一系列的Fe基催化剂。为提高催化剂碳载体的比表面积，增加有效活性面积，探索研究了微孔碳材料的制备方法。另外还尝试制备了蓝色荧光聚芳醚材料。
从分子设计出发，合成了新型AB型二氮杂萘酮单体(4-(4-hydroxyphenyl)-2-(pentafluorophenyl)phthalazin-1(2H)-one ) 和双二氮杂萘酮单体(2,2’-(perfluorobiphenyl-4,4’-diyl)-bis(4-(4-hydroxyphenyl)-phthalazin-1(2H)-one))。通过优化聚合反应条件，利用AB型二氮杂萘酮单体自缩聚聚合工艺获得了高分子量的含二氮杂萘酮结构的氟化聚芳醚，打破了AB型二氮杂萘酮单体自缩聚不能获得高分子量的僵局。改进了含二氮杂萘酮结构的氟化聚芳醚的制备工艺，在温和的反应条件下，利用AA型二氮杂萘酮单体、氟化双二氮杂萘酮单体和十氟连苯共聚合，获得了高分子量的含二氮杂萘酮结构的氟化聚芳醚。自缩聚工艺型含二氮杂萘酮结构的氟化聚芳醚的玻璃化温度T<,g>为316℃，起始分解温度T<,d,-5﹪>为491℃。共聚合工艺型含二氮杂萘酮结构的氟化聚芳醚的玻璃化温度T<,g>为200℃，起始分解温度T<,d,-5﹪>高于467℃。这些含二氮杂萘酮结构的氟化聚合物溶解性好，可以由氯仿溶液浇铸成膜，可以作为电池隔膜材料的母体材料。
利用N-C偶合反应直接聚合获得了一些列不同磺化度的磺化含二氮杂萘酮结构聚芳醚聚合物，所得聚合物的特性粘度为0.97-1.29 dL/g.由于特殊的设计的分子结构，由这些聚合物制备的膜材料具有优异的热和氧化稳定性。对于磺化度为2的聚合物，其80℃时最高吸水率为46﹪，95℃ 100﹪相对湿度时最好质子传导率为1.77×10<2>S/cm，最低质子传导表观活化能为5.6 kJ/mol。有希望作为电池隔膜材料。
合成了四种富含氮螯合基团官能性分子，它们分别为含活性氨基的含氮螯合基团小分子化合物、含活性乙炔基的含氮螯合基团小分子化合物、含二乙炔基结构的胺封端的聚苯炔聚合物、以及无活性基团的含氮螯合基团的聚合物。利用二茂铁、二茂铁衍生物做铁源，针对不同的含氮螯合基团官能性分子采用不同的官能性化工艺，制备一系列的Fe基催化剂，并利用RDE测试表征了催化剂的电化学活性。制备了三个系列六种新型含可裂解失重结构单元的二乙炔基单体，利用这些单体与二乙炔基苯氧化偶联得到了十二种二乙炔基苯共聚物。<1>H-NMR和FTIR测试表明单体结构符合设计结构，FTIR表明成孔剂单元成功地引入到二乙炔基苯共聚物骨架结构。初步的：BET测试结构表明与原始的Vulcan碳相比，含有微孔碳涂层的碳材料的比表面积大幅度提高。利用裂解工艺获得的微孔孔径大多小于22A。
合成了新型双酚单体3，8-二(4-羟基苯基)-1，2(萘二甲酰亚氨基)-4(N-3，5-二吡啶基-1，2，4-三唑)，从该单体出发与活化二卤单体聚合得到了一系列含1，2，4-三唑垂直取代基的高玻璃化温度均聚芳醚，其玻璃化温度为245～315℃。利用双酚A作为共聚合单体，在较短的聚合时间获得了一系列高分子量的共聚物，这些共聚物的玻璃化温度随着新型双酚单元含量的增加而提高。所有含有该新型双酚单元聚合物的溶液在紫外辐射下呈现强的兰色荧光，有望做为OLED的电子传输材料使用。