燃料电池因能量转换效率高、无污染等优点成为了改善环境污染、解决能源短缺等问题的最佳选择之一,但阴极氧还原反应（ORR）迟缓的动力学进程使得燃料电池对Pt基贵金属催化剂大量依赖,Pt的价格成为阻碍燃料电池大规模商业化的主要原因。作为Pt基贵金属催化剂的替代品,氮掺杂碳材料受到了广泛的关注。因为氮、碳间电负性的差异,以及氮原子在碳矩阵中有利于ORR反应的构型,均使得此种材料具有很高的研究价值;此外,研究者发现,在氮掺杂碳材料中嵌入过渡金属可以增加材料的导电性。因此,过渡金属氮掺杂碳材料成为了研究热点之一。近些年来,金属有机框架化合物（MOFs）材料由于其独特的性质使研究者产生了极大的研究热情。作为MOFs的一种,类沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）具有MOFs的所有优点,并且因其含有金属离子,较高的含碳量和比表面积,配体甲基咪唑类化合物较高的含氮量,因此被视为一种制备氮掺杂碳催化剂的理想前驱体。本论文以2-甲基咪唑作为配体,Fe离子、Zn离子作为金属盐,通过液相合成法制备Fe掺杂的ZIF-8（FeZIF-8）作为前驱体,通过高温煅烧得到催化剂Fe-N-C。对其进行氧还原反应测试,发现其具有较好的氧还原活性,起始电位和半波电位为0.922 V和0.799 V,并通过一系列测试结果,优化前驱体Zn、Fe比。另一方面,为加强Fe-N-C催化剂的氧还原催化性能,利用模板辅助合成三维中空具有自生长碳纳米管（CNTs）的多孔碳催化剂Fe-N-C H。CNTs的出现以及中空材料本身较大的比表面积有效地缩短传质距离,暴露出更多活性位点。对催化剂进行ORR测试,发现其具有比市售Pt/C催化剂更高的起始电位和半波电位0.965 V和0.851 V,并且优化了煅烧温度及PS加入量。由XPS结果可知,Fe-N-C H催化剂中sp2C、吡啶-N与石墨-N的含量相比于Fe-N-C催化剂中有显著增加,证实了氧还原活性显著提高的原因。本研究为该类催化剂的制备、设计及其应用提供了新的基础实验数据。