简介： 本发明涉及一种基于金属单原子和石墨烯的复合材料及其制备方法和应用。该基于金属单原子和石墨烯的复合材料的制备方法包括以下步骤：将石墨烯、金属氧化物和刻蚀剂（水或氢氧化钾）混合，制备混合物；对混合物进行微波热处理，制备由石墨烯负载的金属单原子前驱体；对由石墨烯负载的金属单原子前驱体进行水洗处理。由微波产生的高温一方面可以使水或氢氧化钾刻蚀石墨烯形成碳缺陷，增加石墨烯的比表面积，另一方面可以使金属氧化物形成蒸汽在石墨烯中均匀分布，并被碳还原，以金属单原子的形式掺杂至碳缺陷中，从而使金属单原子掺杂至石墨烯中，金属单原子负载量高，且不易团聚，将其应用于电化学氧还原反应中，催化活性高，稳定性好。