本发明公开了一种功能化石墨烯ORR催化剂的制备方法与应用。包括：S1硫化石墨烯的合成；S2烷基支链修饰的硫化石墨烯的合成；S3金属卟啉的合成；S4功能化石墨烯ORR催化剂的合成。应用：将功能化石墨烯ORR催化剂用于金属‑空气电池和染料电池中阴极氧还原反应。本发明制备的功能化石墨烯ORR催化剂导电性好、起始电位较高，有效降低了氧还原的过电位，催化性能可以和商业化Pt/C相媲美，使用该催化剂组装液体电解质锌‑空气电池，电池的开路电压、最大功率密度和恒流放电时间优于商业化Pt/C；本发明的制备方法简单，制备成本低，可重复性较好，对开发新型电化学催化剂及能源转换和储存器件具有重要的理论和实际意义。