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本文以石墨烯（Graphene,GR）为载体材料,利用简单的合成方法,通过结构设计,制备出了 Pt纳米粒子修饰的石墨烯多孔复合材料（Pt-Porous Graphene,Pt-PGR）、酞菁铁纳米团簇-石墨烯三明治型复合材料（FePc-Graphene,FePc-GR）及Fe-N-C纳米粒子修饰的石墨烯多孔复合材料（Fe-N-C/Porous Graphene,Fe-N-C/PGR）,所得材料具有三维贯穿的多孔结构或三明治型结构,可有效的增加催化剂材料的表面积,抑制GR片层或所负载纳米粒子的进一步聚集,暴露出更多的电催化活性位点。通过将所制备的复合材料修饰到电极上,测试该材料对氧气还原反应（Oxygen Reduction Reaction,ORR）的电催化性能。利用简单的浸渍和还原法制备出了 Pt-PGR多孔复合材料。首先将石墨烯多孔材料（Porous Graphene,PGR）浸渍到H2PtC16乙醇溶液中,再利用NaBH4将H2PtCl6还原为Pt纳米粒子,从而制得Pt-PGR多孔复合材料。结果表明,Pt-PGR多孔复合材料具有三维贯穿的多孔结构,Pt纳米粒子均匀的分布在PGR片层上,粒径大约为50-150 nm。该材料对ORR具备很好的电催化活性,和较高的扩散限制电流密度（电位-0.6 V下为4.0 mA cm-2）和稳定性,优于商业20%Pt/C催化剂。计算得到的电子转移数为3.6,表明ORR以一个近乎四电子的途径发生。利用溶剂蒸发的方法制备出了 FePc纳米团簇,并与GR复合得到FePc-GR三明治型复合材料。结果表明,FePc-GR三明治型复合材料具有三明治型的夹层结构,并且由许多纳米颗粒组成的FePc纳米团簇（～500 nm）均匀分布在GR片层上。与单独FePc纳米团簇或GR相比,FePc-GR三明治型复合材料展现了更高的电催化ORR活性,且当FePc纳米团簇与GR的质量比为2:1时,制得的FePc-GR三明治型复合材料具有更高的峰电流密度。该材料电催化ORR的电子转移数为4.05,表明ORR以一个直接四电子的途径发生。此外,其稳定性和耐甲醇中毒性也要优于商业20%Pt/C催化剂。利用冷冻干燥法得到FePc纳米团簇与氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）的多孔复合物,再经过热解得到Fe-N-C/PGR多孔复合材料。通过在惰性气氛中的热解,GO被还原为GR,FePc纳米团簇可以转换成为Fe-N-C纳米粒子。结果表明,Fe-N-C/PGR多孔复合材料具有三维贯穿的多孔结构,许多含有Fe-N-C活性位点的粒子均匀分布在GR纳米片上。当制备所用前驱体FePc纳米团簇与GO的质量比为3:1时,制得的Fe-N-C/PGR多孔复合材料具备最好的电催化活性(峰电流为5.82 mA cm-2,峰电位为-0.39 V),这是由于Fe-N-C活性位点与PGR多孔结构之间的协同作用。材料的电子转移数为3.94,表明ORR以一个直接四电子的途径发生。此外,其在电催化ORR中也展现了优于商业20%Pt/C催化剂的稳定性和耐甲醇中毒性。