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质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种通过氢气燃料和氧气反应，将电化学能直接转化为电能的装置，由于具有高的能量转换效率、启动快速并且启动时无噪音、对环境友好等卓越的优势，是未来移动电源以及备用电源的重要的理想的替代电源。催化剂作为质子交换膜燃料电池的核心材料之一，最常用的催化剂是通过以碳为基体担载Pt或Pt基催化剂。然而，传统的Pt/C催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC）的高氧化条件、高含水量、低PH（PH<1）、高电位、高含氧量并且高温（50-90℃）的苛刻条件下，非常容易被腐蚀氧化，进而造成催化剂的性能衰减严重；同时，Pt用量较高，这些因素限制了PEMFC的商业化进程。基于上述的分析，本论文主要的研究内容为制备以Nafion包裹的SiO2为质子交换膜，然后通过在质子膜上接枝引发剂引发2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸（AMPS）进行自由基聚合，生产有序的纳米结构的高分子刷。然后以这种高分子有序结构作为催化剂的载体，制备由阳离子单体（DMDAAC）稳定Pt颗粒的溶胶，使其阳离子单体和阴离子聚合物(AMPS)通过静电作用将纳米Pt颗粒稳定，得到Pt/AMPS/Nafion-SiO2膜电极，以期望降低电极中Pt用量。得到如下主要结论：1）以正硅酸四乙酯（TEOS）为制备SiO2的前驱体，以Nafion树脂作为表面活性剂，利用静电自组装的原理进行原位水解的方法合成由Nafion包裹的纳米二氧化硅SiO2颗粒膜，当SiO2含量为5%的时候，质子交换膜二氧化硅颗粒分散性最好，粒径较小并且均匀。因为SiO2颗粒表面含有大量的羟基，使其具有一定的保水性，同时也具有良好的热稳定性，适合做高温质子交换膜燃料电池的膜材料。2）通过偶氮引发剂引发2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸进行自由基聚合，生成可以导电的聚电解质。通过GPC测试计算以及SEM和AFM测试发现，在4小时之前，聚合时间对高聚物的分子量影响不大，当6小时的时候，体系发生凝胶效应，分子量快速增长。在单体浓度小于2.5mol/L的时候，聚合物的分子量与单体浓度成正比，当浓度高于2.5mol/L之后，聚合物的分子量的增加很小。所以我们选择聚合时间为2小时，单体浓度为2.5mol/L。3）将AMPS/Nafion/SiO2膜浸泡在PDDA稳定的Pt溶胶里面浸泡一小时，通过AFM测试和SEM测试发现，由阳离子聚合物PDDA稳定的Pt配合物在AMPS/Nafion/SiO2膜上规整均匀地沉积吸附。