将二氧化碳电化学还原（CO₂RR）为具有高价值的有机物或者燃料,既能有效减少温室气体的含量,改善全球气候变暖的问题,又能应对如今化石能源的逐渐枯竭,因而具有很重要的意义。CO₂在还原过程中需要得到较多电子才能够转化为含能有机物,导致其还原反应动力学缓慢,因此开发高效的催化剂对于研究CO₂RR是至关重要的。在电催化CO₂RR研究早期,贵金属Au与Ag类催化剂材料表现出较好的催化活性与选择性,但受限于贵金属的昂贵价格,开发低价、高活性以及高稳定性的非贵金属催化剂是当下研究CO₂RR的热点。其中,过渡金属与氮原子共掺杂碳材料（M-N-C）因其价格低廉、比表面积高、结构可控以及独特的电子特性等优势受到了广泛关注。Fe-N-C类催化剂能够明显降低CO₂RR的过电位,然而仍存在催化活性、选择性、稳定性较差的问题。本文利用SiO₂作为催化剂前体的外层保护层,防止催化剂前体在高温热处理过程中Fe原子的聚集以及杂原子的挥发,合成了具有高密度活性中心的Fe-N-C催化剂材料,表现出较高的CO₂RR催化活性与选择性。本论文的主要工作内容包含以下两部分:1、使用吡咯作为氮源,铁氰化钾作为铁源,利用吡咯环带正电的特点,通过静电作用将铁氰根锚定在聚吡咯的网状结构中,再通过外层包覆SiO₂保护层的方法,合成了铁含量3.9 wt.%,氮含量7.82 at.%的Fe-N-C催化剂。由于富含较多活性位点,该催化剂表现出高效电化学催化CO₂还原为CO的活性与选择性。在CO₂饱和的0.5 M KHCO₃电解质溶液中,该催化剂在-0.49 V电位下,总电流密度能够达到12.8 mA cm^-2,同时选择性达到90%,其催化性能远高于已报道的同类Fe-N-C催化剂。此外,还对所合成催化剂的活性中心进行了表征,经过探针分析以及选择性化学修饰,证明Fe-N₄-C结构对催化活性起到了重要作用。通过与DFT理论计算相结合,进一步揭示了催化剂表面少量的无定型铁团簇在抑制催化剂氢析出反应（HER）活性的同时提高了对CO₂RR的催化活性。2、使用吡咯作为氮源,将铁源改为六水合氯化铁,同时在合成过程中加入硫氰化钾作为硫源,合成含硫的催化剂前体。通过SiO₂保护层的限域作用,成功提高了催化剂中的硫含量,合成了Fe-S/N-C类双杂原子掺杂催化剂,其中硫含量为1.73 at.%。在经过电化学测试后发现通过硫原子的掺杂,催化剂在-0.49V下的选择性提升至96.3%。论文中所制备的M-N-C类催化剂具有良好的催化活性与选择性,同时有关活性中心的探究结果对新型M-N-C催化剂的设计与合成具有一定的参考价值。