本发明属于双金属非均相固体催化剂领域，具体公开了一种氮掺杂炭材料负载廉价双金属钴、钒催化剂及其制备方法与应用。本发明催化剂制备工艺简单、有效，采用模板牺牲的原位合成法，通过充分混合可溶性钴盐、金属钒盐、碳氮源以形成催化剂前驱体，在前驱体的热解过程中，模板剂分解产生的气体能够刻蚀炭材料载体，形成丰富的孔道结构，提高催化剂的比表面积，同时还可以往炭骨架中掺杂氮原子，有利于提高炭材料载体与金属颗粒之间的相互作用力，有效锚定金属颗粒，从而减小金属颗粒的尺寸、提高活性组分的分散度。其在催化氧化降解木质素制备单苯环类化合物的反应中表现出优异的活性。