本發(fā)明公開了一種鐵碳復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以碳顆粒和鐵鹽為原料，采用粘結(jié)造粒?碳熱還原?表層包覆的技術(shù)方法進行制備，所制備材料以碳顆粒為載體，鐵顆粒團簇為負載物。其中鐵顆粒與碳顆粒的摩爾比為1:0.2～1:10。鐵顆粒為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為粒徑50～200nm的單質(zhì)鐵，外殼為厚度1～10nm的四氧化三鐵。碳顆粒為類球狀，粒徑為0.3～20μm。復(fù)合材料外覆一層隔絕空氣的水溶性薄膜，薄膜質(zhì)量占材料總質(zhì)量的0.05～0.5％。本發(fā)明的材料可高效去除水中的重金屬污染物，提高了處理速率，降低了處理成本，縮短了處理流程，是一種應(yīng)用前景廣闊且易于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用的新型水處理材料。