冷等离子由于具有高能电子和活性粒子的轰击作用，以及低温处理特点，在催化剂的制备和合成中可以达到常规手段无法达到的效果。在等离子体的影响下，催化剂制备过程与常规热处理过程中的成核和生长存在很大程度的不同。此外，冷等离子体已广泛应用于催化剂的表面处理或改性，通过在催化剂的表面制造空位、缺陷、掺杂等，达到增大表面粗糙度、增加活性中心和修饰表面官能团的效果。冷等离子体表面处理是一种快速且有效的改变催化剂表面的方法，研究者发现等离子体处理会对催化剂的形貌和结构修饰产生重要影响。本论文在前期研究的基础上，深入探讨了在铁基催化剂的制备过程中介质阻挡放电等离子体对催化剂尺寸和结构的影响，以及在提升催化剂活性性能方面的作用机制。本文主要研究内容如下：
　　(1)利用介质阻挡放电等离子体技术处理硝酸铁得到的FeOx-D具有优异的氧还原反应(ORR)催化性能。根据TEM表征结果，采用焙烧法分解硝酸铁得到的FeOx-C样品粒径大(40 nm)，有团聚现象，而FeOx-D样品粒径小(13 nm)，分散性好。根据XPS，O2-TPD和BET表征结果，相比FeOx-C，FeOx-D表面具有多价态Fe共存，大量氧空位，较强氧气吸附能力以及巨大的比表面积等结构特点，使得其表现出优异的ORR催化性能，具体表现在：循环伏安图中样品FeOx-D峰值电流密度大，峰值电位正向偏移60mV；样品FeOx-D转移电子数达3.83接近理论值4，证明等离子体的处理提高了氧化铁的本征活性。
　　(2)以高导电炭黑XC-72R为导电基底，硝酸铁及硝酸钴浸渍于其上作为前驱体。利用介质阻挡放电等离子体技术处理前驱体得到负载型催化剂FeOx/CoOy@C-D。探讨了铁钴原子比例对催化剂催化性能的影响，发现当铁钴原子比为1:3时，等离子体法制备的复合材料FeOx/CoOy@C-D具有最佳的电催化性能，此时ORR与氧析出反应(OER )电位差仅为0.89V。相比于FeOx/CoOy@C-C，FeOx/CoOy@C-D对于ORR和OER都具有更强的催化性能。
　　综上，本文利用等离子体法成功制备出一系列铁基催化剂并对其电化学性能进行研究。其中等离子体法制备的氧化铁相对于高温焙烧法制备的具有更强的电催化性能。在此基础上，进一步制备出以高导电炭黑为载体的铁钴双金属氧化物。结果显示等离子体法制备的铁钴双金属氧化物复合材料具有接近商业催化剂的优越双功能电催化活性。