本发明涉及包含纳米结构化薄催化层的催化剂涂覆的扩散介质层的制备。进一步地，描述了将纳米结构化薄催化层转移到气体扩散层并由此制备催化剂涂覆的扩散介质的方法。该方法包括用临时粘合剂处理该气体扩散层以临时提高该微孔层内部以及与碳纤维纸基底的粘合强度，将该纳米结构化薄催化层转移到气体扩散介质层的微孔侧。然后能够对该纳米结构化薄催化层进行进一步处理，包括为该气体扩散介质层上的该纳米结构化薄催化层添加另外的组件或层。还描述了催化剂涂覆的扩散介质和基于催化剂涂覆的扩散介质的膜电极组件(MEA)的制备。