当今社会越来越离不开能源,为了高效利用能源,催化剂起着不可替代的作用,在众多的催化剂中,氧催化剂可以说作为其中的翘楚,因其在燃料电池,电解水,金属空气电池等多个方面的应用,格外受到大家的重视。氧催化剂主要分为氧析出和氧还原催化剂,氧析出催化剂以二氧化铱（IrO₂）为代表,氧还原催化剂以铂碳（Pt/C）为代表,在各自领域都有着很高的活性,但是也面临着价格昂贵,稳定性差等特点,因此发展新型非贵金属催化剂吸引了大家的目光。本文中使用的钙钛矿氧化物因其拥有独特的结构,以及显著的催化活性,受到了大家的关注,本论文主要研究金属离子掺杂的钙钛矿氧化物催化剂,用于氧催化反应。针对氧析出催化反应,本文使用Zr、Y离子对BaCo_0.5Fe_0.5O_3-δ进行B位掺杂,进行了多种比例的掺杂,发现当掺杂量为0.1时得到的催化剂活性最高,制备出的Ba（CoFe）_0.4（ZrY）_0.1O_3-δ型催化剂在旋转圆盘测试时,拥有很好的氧析出活性,当电流密度为10 mA cm^-1时相对于可逆氢电极电位仅为1.59V,比商业催化剂IrO₂和标准钙钛矿氧化物Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ活性更高,长期催化的稳定性也更好,当组装成水的电解池时,发现制备出的催化剂还是比商用IrO₂拥有更高的稳定性,更优异的电池性能,为了更深入理解材料的各项性质,本文也使用碘滴定和穆斯堡尔谱等表征手段对Zr、Y离子在其中所起到的决定性作用进行了分析和解释。在氧还原反应中,本文使用Pr离子对BaCo_0.8Zr_0.1Y_0.1O_3-δ进行A位掺杂,制备出了Pr_xBa_1-xCo_0.8Zr_0.1Y_0.1O_3-δ型复合相氧还原催化剂,与单相催化剂和标准钙钛矿氧化物Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ相比,活性更高,反应更充分,并且通过对一系列掺杂的研究,我们发现随着Pr离子的掺杂量的增加,催化剂的氧还原活性也随着增加,为了更好地分析Pr离子的掺杂对催化剂活性以及催化活性的变化规律的影响,本文通过对复合相催化剂和表面氧行为进行红外光谱和碘滴定等测试,解释了复合相催化剂拥有更高活性以及拥有特定变化规律的原因,同时也提供了一种合成高活性催化剂的思路。本文的工作分别设计出了一种高活性氧析出催化剂和高活性氧还原催化剂,为钙钛矿型氧化物催化剂在电解水和金属空气电池中的应用提供了新的思路,为设计更高效的催化剂提供了可实行的方案。于此同时,通过本文的实验发现,为了进一步提高钙钛矿氧化物催化剂的氧析出和氧还原的催化活性,使其早日成为低成本、高性能的新型催化剂,还需要更多的新方法和新思路。