催化剂的研究是聚合物膜燃料电池开发研究的关键技术之一。本课题是研究一种平面聚合含氮大环金属配合物作为燃料电池阴极催化剂，解决铂等贵金属催化剂的价格昂贵、资源受限、选择性不高和易中毒的问题。同时解决通常使用的含氮大环配合物类催化剂活性不高、寿命短、催化氧气分子发生2e还原等问题。用化学合成、化学氧化聚合、电化学聚合、真空气相沉积等方法设计合成。关键是解决催化剂的制备和在膜电极中如何使用的问题。用原位膜电极的制备等方法解决。研究催化动力学、膜电极理论模型和催化剂的结构与性能间的关系。.该类催化剂的特点是分子为有大π键的平面结构，是电子导体，结构可控，催化活性中心排列整齐。具有催化活性高、稳定性好、寿命长、抗毒物性能好、可催化氧气分子发生4e还原等优点。开展该项研究有利于燃料电池催化剂等方面基础研究工作，具有重要的理论价值和广阔的应用前景。