一种四氧化三钴纳米管催化剂及其制备方法与应用。该方法为:将钴盐加入沉淀剂混合搅拌均匀,后加入氢氧化钠搅拌均匀,随后加入水合肼溶液混合均匀并将其转移至反应釜内保温,得到中空氢氧化钴纳米管;将所制备的中空氢氧化钴用蒸馏水清洗至中性,后用无水乙醇清洗几次并在60℃真空干燥过夜,最后两段式煅烧得到四氧化三钴纳米管催化剂。本发明四氧化三钴纳米管催化剂的制备过程简便易行、不需要额外增加表面活性剂或软硬模板等,制备条件温和,能够大规模制备,是一种具有广泛应用前景的四氧化三钴纳米管催化剂。