本发明公开了一种非均相氮掺杂碳材料负载钴催化剂及维生素K3的生产工艺，该催化剂的制备方法包括：将氨基葡萄糖盐酸盐、三聚氰胺和醋酸钴混匀，在惰性气氛下烧结，氨基葡萄糖盐酸盐与三聚氰胺的投料质量比为1∶25‑45，氨基葡萄糖盐酸盐与醋酸钴的投料摩尔比为1∶0.01‑0.75，进一步地，使2‑甲基‑1,4‑四氢萘醌在氧化剂存在下、在催化体系中发生氧化脱氢反应生成2‑甲基‑1,4‑萘醌，即维生素K3，催化体系包含前述非均相氮掺杂碳材料负载钴催化剂、溶剂；实践表明，本发明的特定催化剂能够高效催化2‑甲基‑1,4‑四氢萘醌进行氧化脱氢，产率高，并且催化剂易于回收，有利于降低成本。