碳基材料因具有优异的物理、化学性质以及丰富的储量,被视为理想的非金属催化剂的前体。本文以碳基材料为载体,使用合适的氮掺杂剂对其改性处理,制备氮掺杂碳基非金属加氢催化剂,探究提高催化活性的方法,并研究其催化加氢机理。首先以黑色素或原卟啉为氮掺杂剂,以不同外径的多壁碳纳米管作为载体,通过高温热解过程合成了一系列氮掺杂碳纳米管催化剂。通过改变热解过程中的加热速率可以有效地控制掺杂的石墨氮含量。将制备得到的非金属催化剂用于在温和的反应条件（2 MPa H₂,120°C）下催化各种芳香硝基化合物的加氢,其中,在800°C下用黑色素热解合成的外径≤20nm的氮掺杂碳纳米管实现了14种芳香硝基化合物的高效和高选择性加氢。我们发现氮掺杂碳纳米管中的石墨氮在催化加氢中起到了决定性作用。动力学实验结果显示氮掺杂碳纳米管遵循零级反应动力学,催化对硝基苯酚加氢的表观活化能仅为35.69 k J mol^-1。循环回用实验表明,氮掺杂碳纳米管催化对硝基苯酚加氢时,具有良好的稳定性和可回收性。进而,我们还以三肽为氮掺杂剂制备氮掺杂碳纳米管催化剂。实验探究了三肽的自组装和酶促氧化过程对所得氮掺杂碳纳米管加氢活性的影响,并确定了最佳制备条件。我们还使用具有结合位置选择性的多肽作为氮掺杂剂,制备出了具有高石墨氮含量的氮掺杂碳纳米管。另外,我们还以共价有机框架材料或氮化碳为前体制备氮掺杂碳催化剂,初步探索了制备具有高催化加氢性能催化剂的可能性。