本发明涉及一种铁/氧掺杂碳基过滤式电芬顿阴极及其制备方法与应用，其包括：通过分步煅烧的方法合成一种铁‑氧‑碳单原子催化剂，将所得的催化剂滴涂在活性炭纤维上，从而形成一种高过氧化氢产率且能够快速传质的高性能铁/氧掺杂碳基过滤式电芬顿阴极。过氧化氢在铁/氧掺杂碳基过滤式电芬顿阴极高效原位产生，并在单原子铁位点的催化作用下原位生成羟基自由基，过氧化氢的产率得到大幅度的提升，将阴极表面富集的难降解有机污染物高效催化，从而实现微污染物的高效去除，且能保持良好的稳定性，在能源和环境保护领域有较高的应用价值。