随着传统化石燃料的不断枯竭和环境污染情况的不断恶化,绿色新能源的开发和利用迫在眉睫。锌-空气电池因其理论能量密度大、稳定性高、安全等特点而倍受青睐。但是,传统贵金属Pt基阴极氧还原反应催化剂因价格昂贵和抗甲醇性能低,约束了锌-空气电池的大规模商业化应用。开发低成本和高效能的非贵金属阴极催化剂有助于提高电池使用性能,成为解决这一瓶颈问题的关键。金属酞菁具有仿生活化氧分子功能,在催化阴极氧还原反应领域极具应用潜力。然而,金属酞菁容易发生团聚,导致催化活性降低。利用碳基纳米材料负载可有效抑制金属酞菁的团聚问题。多孔碳材料具有比表面积大,不饱和金属位点多,结构易调控等优点常被用于催化领域。本文在文献综合分析基础上,结合金属酞菁仿生催化功能,设计合成了一系列不同中心金属离子的球形金属酞菁,利用溶剂热法将金属酞菁负载于形貌各异的金属有机框架材料衍生的多孔碳材料表面,提高阴极氧还原反应活性,为非贵金属催化剂开发和锌-空气电池的商业化应用提供理论依据和实践指导。（1）通过溶剂热法合成了一系列不同中心金属的金属酞菁（M2Pc2（EP）4,M=Co,Cu,Mn,Ni,Zn）,并采用红外光谱（FT-IR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、拉曼光谱（Raman）等对其结构进行分析。采用循环伏安法（CV）和线性伏安扫描法（LSV）测试催化氧还原反应（ORR）活性。结果表明:中心金属离子半径和d轨道填充对金属酞菁的氧还原催化活性有影响,Co（Ⅱ）为中心金属的酞菁与其他金属酞菁相比,具有更高的催化活性,催化ORR时为一步四电子过程。在碱性溶液中,催化剂活性顺序为Co2Pc2（EP）4＞Mn2Pc2（EP）4＞Ni2Pc2（EP）4＞Zn2Pc2（EP）4＞Cu2Pc2（EP）4。（2）选择合成孔道结构各异的四种沸石咪唑酯基框架材料（ZIF-8（Zn）、ZIF-11（Zn）、ZIF-12（Co）、ZIF-67（Co））,并在氮气氛围下对其进行碳化得到沸石咪唑酯基多孔碳（Z8-900,Z11-900,Z12-900,Z67-900）。使用XRD,XPS,SEM,TEM等对碳化前后材料的形貌结构进行表征。结果表明多孔碳材料均有一定的石墨化程度,其中Z67-900的石墨化程度最高。电催化性能测试结果表明,四种多孔碳材料在碱性电解质溶液中对氧气均有不同程度的响应。其中,Z67-900相比于其他多孔碳材料具有更正的氧还原峰电位和更大的电流密度,表现出与Pt/C更为接近的催化活性。（3）利用溶剂热法将金属酞菁Co2Pc2（EP）4负载于ZIFs衍生多孔碳的表面,得到Co2Pc2（EP）4/Z67-900复合催化剂。并通过SEM、XRD、Raman和XPS等测试,结果表明金属酞菁通过吸附作用负载在多孔碳材料表面,金属酞菁的团聚现象得到明显改善。进一步的电化学测试结果表明,Co2Pc2（EP）4/Z67-900作为催化剂催化氧还原电子数位于3.80-3.95之间,相对于Co2Pc2（EP）4/Z8-900,Co2Pc2（EP）4/Z11-900,Co2Pc2（EP）4/Z12-900具有更优的ORR催化活性,并且多孔碳与酞菁之间的π-π效应有利于电子在碳材料和中心金属离子间的迁移,促进Co（III）-O-O-Co（III）过氧物种的生成,提高金属酞菁的电催化活性。（4）对金属酞菁Co2Pc2（EP）4,多孔碳Z67-900及复合催化剂Co2Pc2（EP）4/Z67-900进行了抗甲醇性能测试,研究发现所制备的一系列催化剂在添加甲醇后氧还原峰电位及电流密度都没有发生显著变化,表明这三种ORR催化剂皆具备优异的选择性和耐甲醇性能。