非金属催化剂由于其不含金属,避免了金属残留,具有成本低等优点,受到了社会广泛的关注。相对于金属催化剂,其表现出更加绿色,对环境更友好的特点。非金属催化剂,例如杂原子掺杂的碳催化剂因可调节的电子和物理化学结构在有机合成电催化、光催化、生物质转化等一系列反应中,可以媲美金属催化剂而被广泛应用。基于此,我们开展了相关实验,采用不同制备方法合成氮掺杂非金属碳材料,并研究其在胺选择氧化和含氮杂环氧化脱氢反应中的催化性能。具体研究内容如下:1.我们以SiO₂为模板剂,热解前驱体（（11,11’-bis（dipyrido[3,2-a:2,3-c]phenazinyl）））,合成一系列的氮、氧共掺杂非金属碳催化剂m-NOC-T（T为煅烧温度）。在以氧气作为氧源,氨水作为氨源,通过前期调节煅烧温度来控制催化剂活性位点的生成,进一步实现催化苄胺类选择氧化成相应的腈或亚胺。其中催化剂m-NOC-600可以实现苄胺类底物氧化偶联生成相应亚胺,而催化剂m-NOC-800可以实现苄胺类底物氧化成相应的腈类化合物。该催化剂（m-NOC-800）在进行8次循环实验后其催化活性仍没有明显降低,依然保持着优异的催化性能。系统的表征研究和控制实验表明,表面的C-O基团可以作为合成腈的催化活性位点,氮掺杂的环境至关重要。2.在之前的工作中我们采用有机配体作为前驱体和硬模板剂作为牺牲剂,在这次的工作中我们以简单易得的小麦面粉为前驱体,碱处理后进行了分级煅烧合成了氮掺杂多级孔碳N-HPC-T（T为煅烧温度）,在无添加剂的条件下,空气提供氧源,实现结构多样的含氮杂环化合物氧化脱氢以合成喹啉类、异喹啉类、吖啶、喹喔啉、吲哚、亚胺类,甚至是具有药物活性的喹啉类化合物的合成。在以1,2,3,4-四氢喹啉作为模型底物,反应条件为:110℃,0.2 MPa Air,得到底物转化率为90.2%,喹啉的收率为82.7%。研究结表明,催化剂N-HPC-800的催化活性与金属催化剂活性相当。在后续,对比了来自六个不同省份所生产的小麦粉作为催化剂前驱体制备N-HPC-800催化剂,并对其进行了测试,实验结果均表现出较高的催化活性,进一步验证了面粉作为催化剂前驱体并应用于含氮杂环氧化脱氢反应的普适性。并且该催化剂也具有许多的优点,例如制备方法简单,廉价,而这些优点为催化剂N-HPC-800在氮杂环氧化脱氢反应中的大规模工业化生产奠定了基础。