本发明公开了一种氮氧双掺杂多孔碳纤维，直径为90～135μm，氮含量为10～20％，氧含量为8～15％，内部具有藕状孔道结构，采用如下制备方法得到：将聚丙烯腈/聚酰亚胺酸前驱体混合液进行湿法纺丝，得到复合纤维原丝；对复合纤维原丝预氧化‑亚胺化处理、碳化处理，得到氮氧双掺杂多孔碳纤维。本发明在聚丙烯腈溶液中引入了聚酰亚胺酸，通过调节聚丙烯腈与聚酰亚胺酸亚胺化后形成的聚酰亚胺的比例，控制热处理过程中的相分离过程，制备得到具有莲藕状孔道结构的氮氧双掺杂多孔碳纤维，实现了多孔碳纤维的杂原子自掺杂，该多孔碳纤维能够在模拟烟气环境中对二氧化碳的快速高效吸附，可应用于二氧化碳吸附领域。