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质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其清洁、高效和高相容性等特点，成为21世纪备受关注的绿色新能源。然而被广泛使用的贵金属Pt基催化剂，价格高昂且易中毒，严重制约了PEMFC的商业化步伐。因此，迫切需要开发价格低廉的高活性、高抗毒性催化剂。 本文以烟酰胺(NIA)为氮源，Fe、Co盐为金属源，高比表面积的碳黑KJ600为载体，采用高温热解法，制备了一系列在酸性介质中具有高活性和稳定性的M-N-C型非贵金属催化剂。考察了热解温度、金属含量、金属配比等条件和催化剂结构对活性的影响。采用TG、XRD、FTIR、SEM、EDS、TEM、BET、XPS等检测技术，对催化剂的表面成分、结构形貌、比表面积进行了分析。利用旋转环盘电极(RRDE)和旋转圆盘电极(RDE)对自制催化剂的催化性能进行了分析，并通过加速衰减法(ADT)检测了催化剂的稳定性，明确了影响M-N-C催化性能的主要因素，并进一步探讨了催化中心的可能构成。 ORR性能分析表明：若以CoCl2·6H2O为单一金属源时，当热解温度为850℃，Co掺杂量为50mg时，Co-N-C催化剂达到最佳ORR活性和最低的H2O2产率，其半波电位为0.75V，质量电流密度为7.35mA mg-1@0.75V，其在酸性介质中稳定性明显优于商业Pt/C；当以FeCl3·6H2O为单一金属源时，ORR活性较到较Co-N-C催化剂明显提高，半波电位为0.76V，质量电流密度为10.29mA mg-1@0.75V；而当以CoCl2·6H2O、FeCl3·6H2O作为复合金属源时，催化剂的ORR性能和稳定性均进一步提升，半波电位为0.77V，质量电流密度为11.78mA mg-1@0.75V，ADT测试4000圈后，负移值只有33mV，较Pt/C的59mV缩小了一半左右。 结构分析表明： 1、N的种类、金属配比、金属掺杂量、催化剂表面形貌、催化剂纳米结构等因素都会影响催化剂的ORR性能； 2、N掺杂的C结构、金属与N、C结合的M-Nx-C结构，均是单一金属源催化剂的可能活性中心； 3、双金属源催化体系中，FeCo合金与N、C进一步形成了的CoFex-Ny-C结构，是除N掺杂的C结构和M-Nx-C结构之外，存在的第三种可能活性中心。