氮掺杂有序介孔碳催化剂氧还原反应(ORR)的pH 效应被广泛调查。包括循环伏安法，旋转圆盘电极，阴极溶出伏安法等电化学方法用于调查在不同pH 电解液中电化学行为。氮掺杂碳基催化剂表面具有极其丰富的可逆氧化还原对，它们调控着氧还原反应时氧分子的吸附及电子转移过程。氧还原反应机理与电极电位以及电解质溶液的pH 密切相关，在高电位下，无论是酸性还是碱性介质中，氧还原反应都是由电极表面的氧化还原对所调控的4电子过程，而在低电位下，在碱性介质中同时会发生一个外球电子转移的2 电子竞争过程产生双氧水；氮掺杂碳基催化剂在碱性条件下的氧还原性能远高于酸性，这是由于活性位点以及它们与氧分子反应的机理在两种介质中发生了变化，氮原子的质子化效应降低了电子离域化程度从而降低了酸性条件下的氧还原活性。