首先,以废弃咖啡渣为碳源,通过与含铁和含氮的化合物先混合再共热解,制备出了一系列氧还原（ORR）催化剂。采用XRD、SEM、BET、XPS等对催化剂进行了表征,并考察了其电催化性能。结果表明,铁在热解过程中即能够与咖啡渣中的固有氮发生结合,形成Fe2N活性物质,使咖啡渣中的氮获得有效利用。进一步,通过引入少量的外部氮源并对焙烧条件进行优化,获得了一种高氮掺杂量的催化剂CGNFe-800-NH3,其在0.1 M KOH中的半波电位达0.94 V,在0.5 M H2SO4电解液中,半波电位达到0.78 V。为咖啡渣废弃物的高值化利用开辟了一条潜在的新途径。其次,采用一种简单的方法合成了一种高效的S掺杂F e/N-C催化剂。在这种硫掺杂的催化剂中形成的丰富C-S-C键可以有效地增强ORR活性,但过量的C-SOx-C键的存在则不利于ORR的动力学。此外,发现Fe的存在能够在热解过程中增加C-S-C键和石墨氮的含量,从而促使形成更多的活性位点。所得的硫（C-S-C）和氮（石墨氮和吡啶氮）的有效构型以及丰富的分级多孔结构与石墨碳层包裹的Fe3C纳米粒子的共同作用导致了催化剂的优异性能。FeNSC-10S的半波电位在0.1 M KOH电解质溶液中达到0.91 V,高出20 wt.%Pt/C催化剂的半波电位20 mV。在0.4-0.8V的电势范围内,电子转移数为3.85-3.91,表明ORR催化过程在具有接近四电子转移的反应路径中进行。所开发的催化剂在碱性条件下也显示出长期稳定性以及优异的甲醇耐受性。