石墨烯具有不同于其它sp~2碳的电子结构,它具有开放的边缘,尤其是当石墨烯的尺寸减小到纳米级别时。边缘部位的电子性质不同于体相,使其有可能应用于催化领域。但单纯石墨烯与掺杂石墨烯相比,掺杂石墨烯在催化领域的应用更多一些,因为杂原子掺杂可以引入带隙,使其电子结构发生明显变化,进一步提升催化活性。因此,采用简便快捷的方法制备掺杂石墨烯并应用于催化领域具有极高的研究价值。本课题制备了硼氮双掺石墨烯(BNG)和氮磷双掺石墨烯(NPG)分别应用于催化硝基苯类的还原反应和苄醇类的氧化反应。本文以石墨为原料,先通过球磨法制备出边缘功能化石墨烯纳米片(EFGnPs),将其与硼酸混合,再经过高温煅烧制备BNG;将EFGnPs与六氯环三聚磷腈(HCCP)混合,经过高温煅烧制备NPG。并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力学显微镜(AFM)检测所制备材料的形貌结构;通过拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)分析了材料的缺陷程度和石墨化程度;通过X射线光电子能谱(XPS)分析了所制备材料中杂原子的掺杂量和价键形态。本文以制备的BNG作为催化剂催化了硝基苯还原反应,实验以乙醇作为溶剂,加入少量的还原剂水合肼和4 mg催化剂,反应3 h便可达到99%的产率。通过测试不同煅烧温度制备的BNG的催化效果,并结合催化剂中B的价键形态,我们分析出催化该反应主要的活性成分。此外,本文通过底物拓展测试和循环实验测试表明BNG具有很好的适用性和循环性。此外,本文以制备的NPG作为催化剂催化了苄醇氧化反应,实验以水作为溶剂,采用一种新的氧化体系,即叔丁基过氧化氢(TBHP)和氧气共同作为氧化剂,加入7 mg催化剂反应12 h便可把底物氧化成相对应的酸,产率高达99%。NPG催化带有不同官能团的苄醇化合物均表现出优异的催化性能,而且产物选择性很高。以上两个实验均表明,BNG和NPG在催化领域有着广阔的应用空间,其更深入的催化机理还需要研究者们进一步的研究。