环境污染和能源短缺等问题近年来日益加剧,探索并开发成本低廉、性能优异、环境友好型催化剂变的非常迫切。单原子催化作为多相催化领域的新概念,因其原子利用率达到100%而被科学家广泛关注。但已发展的贵金属单原子催化剂由于其高的表面能,导致它们的负载量一般都较低,严重影响了相关催化工业的应用范围。因此,开发一种高活性、高选择性及高稳定的高负载量非贵金属单原子催化剂来推动人们生活、生产的发展具有十分重要的意义。本论文主要通过物理研磨和高温煅烧相结合的方法合成出了一系列高载量的非贵金属单原子催化剂,采用各种表征手段对材料的结构进行了表征,通过具有代表性的多相催化反应对合成催化剂的性能进行了评价,取得了较为重要的研究结果,具体工作包括以下两个方面:(1)将二氰二胺依次在氮气、氧气氛围中煅烧得到热剥离的氮化碳(ECN),将其与酞菁铁按照不同的质量比研磨并放入管式炉在氮气氛围中600 ~oC煅烧,通过热解参数的调控制备了一种单分散Fe原子锚定于氮掺杂碳骨架的新型光敏催化剂。物理吸附仪、透射电镜和X-射线粉末衍射仪等多种表征手段证明合成的催化剂具有较高的比表面积,同时具有丰富且高度暴露的Fe活性位点,其中Fe的负载量达到5.48wt%。该单分散Fe催化剂在30min内对罗丹明B的降解率达到96.8%且循环反应8次后活性变化不大。表明,这种简便且高效制备的单分散Fe催化剂在快速降解工业有机染料方面具有重要的应用价值。(2)将酞菁钴与二氰二胺物理研磨并放入管式炉中于氮气氛围中800 ~oC煅烧,制备了一系列非贵金属钴负载于氮掺杂层状碳的催化材料,系统研究了不同合成比例和热解温度对苯甲醇氧化酯化的影响规律。结果表明:催化剂Co SAs@NC-800-50具有很高的比表面积、孔容和较大的孔径,且Co的负载量为10.26wt%,在苯甲醇氧化酯化反应中展现出优越的催化性能。同时对苯甲醇的衍生物也表现出很高的催化活性和选择性,两者均可达99%。因此,对醇的选择性氧化具有重要意义,为醛、酸、乙缩醛和酯等精细化学品提供了绿色高效的合成方法。