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缓慢的阴极氧还原反应是限制燃料电池投入实际应用的主要因素之一。尽管铂(Pt)基催化剂具有优异的氧还原催化性能，但其价格昂贵且资源有限的属性毫无疑问阻碍了燃料电池大规模商业化的进程。为了从根本上解决Pt基催化剂所带来的成本问题，发展和制备具有低成本、高活性以及优异耐久性优势的非贵金属氧还原催化剂成为了当前氧还原催化剂研究领域的重要方向之一。过渡金属掺杂含氮碳基材料(M-N-C)是目前最有希望取代铂基材料的一类非贵金属催化剂。目前，这类催化剂在碱性条件下，已具有媲美甚至超过商业Pt/C活性和稳定性的能力，但在质子交换膜燃料电池中，其氧还原性能仍与商业Pt/C存在较大差距。 本文通过离子热聚合的方法制备出由共价三嗪骨架材料衍生的高活性质子交换膜燃料电池Fe-N-C型氧还原催化剂，并系统考察了离子热温度、铁掺杂以及组分-结构与此类催化剂活性的关系。主要内容如下: 首先，所有基于共价三嗪骨架材料的Fe-N-C型氧还原催化剂样品均是先将芳香二腈单体、溴化亚铁及氯化锌直接混合，后经离子热聚合得到。通过提高离子热温度，催化剂样品的导电性和物质传输结构得到优化，同时含氮物种也相应发生演化并生成活性组分，这一系列趋于改善氧还原催化速率的变化使得在最高离子热温度制备得到的样品(FB7)在酸性条件下(0.1M HClO4)表现出最优异的氧还原活性;其次，通过结合一系列物理及电化学表征结果可以验证出，在FB7结构中存在Fe-Nx配位物种，且这类物种贡献出极大的氧还原活性。最后，通过改变氯化锌用量以及更换二腈单体种类制备出一系列具有不同孔道结构及氮含量的模型催化剂，从这些模型催化剂出发，讨论了催化剂结构-组分与其氧还原活性的关系并发现介孔结构及活性位点密度是决定此类催化剂活性的关键因素。