将常见的烷烃催化氧化成为高附加值的产品仍然是当今工业中的重要任务,环己烷选择性催化氧化制KA油就是其中一个重要的化学转化过程。KA油（环己醇和环己酮）在工业上应用广泛,是生产尼龙6和尼龙66的重要中间体。然而,环己烷结构稳定,难以活化,而其产物KA油具有比其反应物环己烷更高的活性,容易发生过度氧化,因此很难保证环己烷氧化过程中同时拥有高转化率和对KA油的高选择性,工业上一般保持较低的转化率来实现对KA油的高选择性。所以,找到一种高效催化剂对催化氧化环己烷具有重要的意义。碳氮材料作为一种新型材料越来越多地运用到催化方面。把MOFs作为牺牲模板制备具有特定结构的氮掺杂碳材料、人工合成类石墨相g-C₃N₄以及相关的碳氮复合材料成为近来催化领域的一个研究热点。本工作采用ZIF-67作为模板剂,通过热解制备氮掺杂石墨碳材料,ZIF-67中的钴物种通过配位二甲基咪唑（2-mIM）被有效分离,有助于减少在热解过程中钴粒子的聚集,有效提高了催化剂的稳定性。采用XRD、SEM、TEM、BET等方法对催化剂进行了表征分析。结果表明,热解之后的催化剂催化活性略有提高。且热解之后的催化剂与原ZIF-67相比,保持了原有的晶形结构的同时,稳定性大大增加,可以循环使用。为了考察钴基碳氮复合材料的形态大小对催化性能的影响,本工作通过引入表面活性剂来调控ZIF-67,使其得到不同形态大小的颗粒,接着通过热解前驱体ZIF-67进而得到不同形态大小的钴基碳氮复合材料。本文探讨了不同表面活性剂添加量和溶剂的改变对催化剂形态以及催化性能的影响。当表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的加入量为0.1wt%,H₂O作为溶剂时,可得到均一的立方块小颗粒,其环己烷催化氧化效果最好。本工作采用一步高温裂解法合成Co₃O₄/g-C₃N₄材料。通过弱碱性物质-尿素不断电离出的氢氧根离子与钴离子发生均匀沉淀,同时可利用尿素热分解过程中产生的气体在氮化碳材料中留下孔隙,将钴粒子封装于孔隙中,载体的合成与钴粒子的负载工序一步完成。该合成方法所制得的催化剂较传统催化剂制备方法,活性组分分布更加均匀,有效防止了金属纳米粒子的团聚与流失。无需使用模板剂,避免了对环境的污染,且催化剂制备过程简单,周期短,所用原料价格便宜,极大程度地降低了催化剂成本。