质子交换膜燃料电池（PEMFC）常采用贵金属催化剂促进阴极迟缓的氧还原反应,而具有大比表面积与适当孔隙分布的分级多孔结构可赋予非贵金属催化剂优秀的性能,有望通过取代贵金属催化剂大幅降低质子交换膜燃料电池的成本,是极具应用前景的发展方向。硬模板法可通过使用不同模板和调整程序,简便地控制孔隙结构的大小和形态获得理想的分级多孔结构。本文采用以氧化锌为硬模板的分级造孔策略获得一系列在酸性环境中高性能的非贵金属氧还原反应催化剂。首先,将该策略应用于本身具有高微孔含量的ZIF-8,邻菲罗啉为额外补充氮源,醋酸亚铁为铁源,经过高温热处理原位除去硬模板引入中孔,获得具有中孔/微孔兼具的分级多孔结构Fe-N-C催化剂,消除了ZIF-8单一的微孔结构对扩散和传质存在的负面影响。选取了粒径小的氧化锌纳米颗粒（30 nm）、最优的铁添加量（Fe、邻菲罗啉、ZIF-8的质量比为1/20/80）、合适的硬模板投量（ZIF-8/Zn O=1:1）,所制备的催化剂py-Fe-ZIF/Zn O不仅具有大的BET比表面积（840 m2/g）、合适的中微孔比例(SMicro/SMeso=0.209),高的氮含量（6.74at%）与吡啶氮含量（3.24at%）,且在半电池测试中表现出优秀的半波电位（0.797 V vs.RHE）与起始电位（0.933 V vs.RHE）,过氧化氢产率低于6.70%,相应的转移电子数约为3.90,反应接近四电子过程。然而,由于芬顿反应对铁基催化剂的不利影响,该催化剂在氮气中循环10000圈的稳定性测试中半波电位衰减了19m V,在酸性环境中稳定性不佳。之后,为了得到活性与稳定性兼顾的非贵金属催化剂,选择了天然的含钴过渡金属大环化合物维生素B12作为前驱体,延续了以氧化锌为硬模板的分级多孔策略,并以六水合硝酸锌作为第二种模板引入微孔,经过热处理、稀硫酸酸洗完全除去氧化锌硬模板,获得了一组没有金属钴颗粒形成,钴、氮、碳元素均匀分布,具有中微孔分级多孔结构的Co-N-C催化剂。在酸性环境中半波电位可达0.747 V vs RHE,比直接热解碳载20wt.%VB12的半波电位高约110 m V,过氧化氢产率低于8%、转移电子数3.90左右。并且探讨了代表催化剂催化活性的半波电位与样品孔径分布的关系,再次验证了分级多孔策略应用于氧还原反应催化剂能取得较好的活性提升。此外,该钴基催化剂在氮气中CV循环一万圈之后半波电位仅下降4 m V,有着优于铁基催化剂与商业铂碳催化剂的稳定性。相比铁基催化剂稳定性提高的原因是,高电位区间下较低的过氧化氢产率以及不会电离出能促进芬顿反应的铁离子。本文的探索为后续高性能的非贵金属催化剂研究提供了思路。