当今世界能源问题日益严重,国内外科学工作者竭尽所能寻找清洁能源来代替化石燃料。析氢反应（HER）、析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）在清洁能源器件的设计中举足轻重。近年来过渡金属/碳复合催化剂被认为是在可逆氧催化反应中最具有发展前景的电催化剂,其优异的催化活性主要归功于金属-氮-碳（M-N-C;M=Fe,Co,Ni等）结构,尤其是金属-吡啶氮键被证明是OER/ORR反应的活性位点。近期,研究发现过渡金属/碳复合催化剂对析氢反应也有一定的促进作用。然而,目前对于究竟是哪种构型的氮对HER反应中氢吸附能有显著的调节作用尚不清楚。本文采用两步法制备CoO NPs/N掺杂介孔石墨烯,不仅制备了富含高密度的吡啶-N-Co键的催化剂,其掺氮总量达7.49%,尤其是吡啶氮含量较之前的一步水热法,提升了30%。同时石墨烯基体的存在保证了CoO NPs具有极好的分散性,其颗粒尺寸分布很窄,平均粒径在6 nm左右。同时通过与未采用LI-PLI方法得到的样品CoO/r-NG性能相比,最优样品CoO/r-NLG-270表现出优异的三功能催化活性。在1 M KOH电解液中,其ORR半波电位（0.89 V）远高于CoO/r-NG（0.84 V）,并且CoO/r-NLG-270经过BET归一化的动力学电流密度是CoO/r-NG的2倍。此外,CoO/r-NLG-270电催化剂在碱性HER和OER反应中,当电流密度为10 mA cm^-2时,其过电势分别为123 mV,295 mV。在用TOF表示的HER本征催化活性中,CoO/r-NLG-270的TOF为0.256 s^-1,远高于CoO/r-NG(0.062 s^-1)。在用面积比活性表示的OER本征活性中,CoO/r-NLG-270的面积比活性是CoO/r-NG的3.1倍。更重要的是,通过理论计算,我们发现相比于吡咯N-钴键,吡啶N-钴键更有助于氢脱附步骤,从而促进HER反应,同时本工作为制备非贵金属多功能催化剂具有借鉴意义。