本论文的主要研究内容包括:(1)在咔咯大环中位具有不同取代基并含有三价或四价锰中心离子的两个系列配合物在非水溶剂中的电化学和光谱电化学性质;(2)四配位的锰(Ⅲ)咔咯配合物在1.0摩尔/升高氯酸溶液中的电化学行为以及催化还原氧分子的特性;(3)在不同酸度条件下，Mn(Ⅲ)和Mn(Ⅳ)两种不同氧化态锰咔咯配合物的电化学行为及其氧催化特性，研究了金属氧化态、溶液酸度对电催化效果的影响;(4)β位上具有不同数目溴取代基的钴卟啉配合物对于氧气还原的电催化特性。　　首先，本文利用电化学和紫外-可见光谱技术，研究了在二氯甲烷、乙腈和吡啶溶剂中两个系列锰咔咯配合物的电化学和光谱电化学行为，这两个系列配合物为:(YPh)3CorMnⅢ和(YPh)3CorMnⅣCl，其中Y代表在咔咯环上苯环对位的取代基。在二氯甲烷和乙腈中，(YPh)3CorMnⅢ经历了两步氧化过程分别生成了MnⅣ咔咯和MnⅣπ-阳离子，同时也经历了一步还原过程生成了MnⅡ咔咯。但是在吡啶溶剂中(YPh)3CorMnⅢ的还原产物为MnⅢ咔咯π-阴离子。对于(YPh)3CorMnⅣCl，在二氯甲烷和乙腈中可以观察到一步生成MnⅣ咔咯π-阳离子的氧化过程和分别生成MnⅢ和MnⅡ咔咯的还原过程。但是(YPh)3CorMnⅣCl在吡啶中的两步还原的产物为MnⅢ和MnⅢ咔咯π-阴离子。利用电化学和光谱电化学技术对每一个配合物的中性以及氧化还原态形式进行了表征，比较了不同氧化态金属锰配合物的紫外-可见光谱和氧化还原过程，给出了在三种不同溶剂中配合物的氧化还原反应机理。　　其次，利用了循环伏安法研究了四个三价锰咔咯配合物作为氧还原电催化剂时在1.0MHClO4溶液中的电化学行为。结果表明，MnⅢ咔咯配合物对氧气的还原均具有良好的催化活性。利用旋转环-盘电极技术测定了不同转速时盘电极上的催化电流，通过Koutecky-Levich方程测定了氧气还原反应过程中电子的转移数n以及产物中H2O2的含量。结果表明，当咔咯大环中位的苯环对位具有供电子基团(如CH3)时，氧还原反应的n小于2.4，说明氧分子的还原主要是通过两电子路径，反应产物主要是H2O2;而当分子中苯环的对位上具有吸电子取代基时，n＞2.5，说明氧的还原产物是H2O2和H2O的混合物。因此苯环对位具有吸电子取代基的配合物比具有供电子取代基的配合物对于氧分子的还原具有更好的催化效能。　　另外，论文还研究了(ClPh)3CorMnⅢ和(ClPh)3CorMnⅣCl这两种锰咔咯配合物在不同酸度条件下对还原氧气的催化特性。结果表明，两种配合物在酸性介质中的催化效果比在碱性介质中好;但是四配位的锰(Ⅲ)咔咯配合物比具有轴向配体的五配位锰(Ⅳ)咔咯具有更好的催化效果。　　最后，论文也研究了在卟啉的β位上具有不同数目溴取代基的钴配合物对氧气还原的电催化特性。结果表明，溴取代基的数目对钴卟啉催化性能具有较大的影响。