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近十年来,由于非金属催化剂具有成本低、可靠性高、生物相容性和可持续性等优点,人们对非金属催化剂的研究越来越感兴趣。石墨烯（RGO）本身具有独特的晶体结构和物理性能而受到研究者们的青睐。对石墨烯进行氮掺杂表面修饰得到氮掺杂石墨烯（N-RGO）,较纯石墨烯具有更为优异的性能。目前市场丙烯供不应求,制备丙烯的传统工艺已经难以满足人们的需求,丙烷氧化脱氢制丙烯体系是催化领域的研究热点,首要前提是制备具有高寿命和高丙烯选择性的催化剂。氮原子与O2分子的强相互作用,可活化分子氧,增强催化剂的反应活性,因此对石墨烯表面进行改性,可使其具有较好的丙烷氧化脱氢催化性能。NiO丙烷氧化脱氢转化率高但选择性低,因此常与载体结合成为复合材料使用,而石墨烯由于其良好的电学性能、部分缺陷位和巨大的比表面积,使其成为NiO复合改性的理想材料。本文以石墨粉为原料,采用Hummers法合成GO,然后以GO为前驱体,利用溶剂热法和化学氧化还原法两种方法制备出石墨烯,探究两种方法对RGO的结构性质的影响,最后选用溶剂热法负载NiO,并进行氮掺杂修饰石墨烯制备了N-RGO催化剂,并对制得的一系列催化剂进行XRD,TEM,XPS,Raman,热重分析等一系列表征,并评价其丙烷氧化脱氢反应的催化性能,考察原料气流速和烷氧比对其催化性能的影响。具体的研究内容及结果如下:1.以抗坏血酸为还原剂,采用化学氧化还原法制备石墨烯,抗坏血酸与GO用量比为2:1时,超声1 h,得到石墨烯结构完整。以无水乙醇为溶剂的溶剂热法,在160 ℃、反应12 h可以将GO还原制备出RGO,操作过程简单。2.采用溶剂热法制备的NiO/RGO催化剂,空速40 mL/min、烷氧比为1:1,1%NiO/RGO催化剂的丙烷氧化脱氢性能最好,在500 ℃时,其丙烷转化率28.66%,丙烯选择性为28.08%,丙烯收率8.05%。NiO均匀分散在石墨烯上,两者之间产生一定的协同作用。3.采用溶剂热法制备氮掺杂石墨烯催化剂,空速60 mL/min、烷氧比为1:1,N-RGO（Ⅲ）催化剂的丙烷氧化脱氢性能最好,在500℃时,其丙烷转化率为31.64%,丙烯选择性为46.44%,丙烯收率14.69%。1%NiO/N-RGO（Ⅲ）催化剂的丙烯选择性低温高达60.79%,氮掺杂使石墨烯的纳米层结构堆积更为紧密,并且呈现出褶皱的薄纱状形貌,增加了石墨烯的缺陷位,氮原子与氧分子发生强相互作用,进一步增强了分子氧的活化能力,从而提高其反应活性。