简介： 本发明公开了一种单原子催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：对作为前驱体的富含氮和碳的有机物进行高温聚合反应，制得块体氮化碳材料，之后进行剥离处理，获得氮化碳超薄纳米片；使包含所述氮化碳超薄纳米片、过渡金属源和溶剂的水热反应体系进行水热反应，制得过渡金属氧化物/氮化碳复合材料；以及，对所述过渡金属氧化物/氮化碳复合材料进行煅烧、刻蚀处理，获得单原子催化剂。本发明通过在氮化碳超薄纳米片负载过渡金属单原子，并进一步通过氨化处理，大大提高了单原子催化剂的固氮性能，产氨效率可达675μmol·g^‑1h^‑1。