电催化反应绿色环保、可控性强、操作简单,其在治理环境污染方面前景广阔。其中催化剂是电催化反应的关键,能否设计具有高活性以及高稳定性的低成本催化剂决定了其能否应用于实际生产。贵金属材料成本高而碳材料催化活性较差,在一定程度上阻碍了催化剂的商业应用。为了解决上述所述问题,本工作设计了杂原子改性碳基催化剂和在改性碳材料上负载过渡金属的催化剂,研究了其在氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction,ORR）生成过氧化氢（H2O2）和电芬顿（Electro-Fenton,EF）降解四环素中的活性,探究了非金属掺杂及金属负载引入活性位点原理。主要工作与结论总结如下:（1）以石墨烯（G）为基体通过调控热解温度制备掺N石墨烯（NG）和缺陷石墨烯（DG）以及不同氧化方法处理制备掺氧石墨烯,电化学性能测试结果得出掺氧处理的石墨烯在酸性溶液中更倾向于二电子反应路径。为了降低成本,以石墨粉（GP）为基体制备氧掺杂碳基催化剂,通过氧掺杂促进氧吸附,加快氧还原速率,提高H2O2的产率。结果表明,用6 mol/L的氢氧化钾（KOH）溶液处理的石墨粉（GP-KOH）具有较高的2 e-ORR活性,在0.4-0.6 V范围内双氧水的产率达到50%左右。（2）在改性的碳基催化剂（GP-KOH）上负载过渡金属（Mn、Co、Cu）增加氧还原的活性位点,进一步提高电催化2 e-ORR的催化活性和选择性。通过电化学测试结果表明负载金属Mn的样品（Mn@GP-KOH）具有较好的2 e-ORR性能。随后,通过调控金属Mn前驱体的量制备不同负载量的催化剂,对所制备的催化剂进行氧还原性能测试,结果发现负载量为2 wt.%时双氧水产率最高,达到80%以上。（3）将具有高H2O2选择性的GP-KOH和Mn@GP-KOH催化剂用于电芬顿反应降解四环素,氧掺杂以及负载过渡金属不仅提高了二电子氧还原性能,而且促进了Fe2+/Fe3+的相互转化,有利于羟基自由基（·OH）的生成,从而提高降解效率。结果表明,在电解液p H为3,Fe2+为2 mmol/L的体系中,在14 h的降解过程中,催化剂Mn@GP-KOH对四环素的降解率达到90%左右。综上所述,进行杂原子掺杂以及负载过渡金属可提高碳材料的2 e-ORR活性,并且处理后的碳材料在电芬顿降解四环素方面具有较高的降解效率。本工作为碳基催化剂在酸性介质中生成H2O2以及环境污染治理方面的应用提供了基础性数据。