燃料电池（Fuel cell,FC）具有清洁高效无污染的特点,是理想的能源转换技术,然而其阴极氧还原动力学过程缓慢,一般需要使用资源稀少、价格昂贵的铂催化剂,这导致燃料电池成本急剧增加,阻碍了其商业化应用。近年来,用于替代铂的非贵金属催化剂在用于燃料电池电催化氧还原领域展现出了巨大潜力,但是目前绝大多数非贵金属催化剂制备过程繁琐、流程冗长、耗时耗力且污染环境,且活性和稳定性差,无法达到商业化标准。因此,通过简单方法制备催化活性和稳定性好的非贵金属催化剂具有重要的理论和应用价值。本论文从储量丰富的铁和碳源出发,探索了合成简单、活性高、稳定性好的铁氮掺杂碳材料的制备过程,并通过离子液体表面修饰,进一步提升催化剂的氧还原催化活性和稳定性,为后续非贵金属氧还原催化和燃料电池应用的研究提供了重要的实验参考和理论支撑。本论文首先从硫酸和对苯二胺进行中和反应生成的质子酸盐[pPDA][2HSO₄]出发,通过高温碳化一步法合成孔径为10 nm的多孔碳材料,并引入大量含氧官能团增加亲水性。再将其水溶液与硫酸亚铁七水合物混合并高温碳化,制备得到铁氮掺杂碳催化剂,并通过多种表征研究其结构与氧还原催化活性,其半波电位为0.836 V vs RHE,比商业化Pt/C正21 mV。在上述工作的基础上,本论文继续通过纳米限域方法,从沸石咪唑骨架材料（ZIF-8）出发,将其与离子液体[BMIm]FeCl₄混合高温碳化得到单原子铁氮掺杂多孔碳材料催化剂。再通过离子液体[BMIm][NTf₂]的表面修饰作用,研究其催化活性的提升,发现离子液体修饰的催化剂的半波电位达到0.848 V vs RHE,比没有用离子液体修饰的催化剂正21 mV,比Pt/C正33 mV。