本發(fā)明公開了一種氧化石墨烯?氧化鈰?四氧化三鈷復合材料、合成方法及其應用，通過直接沉淀法與溶劑熱法相結(jié)合制得氧化石墨烯?氧化鈰?四氧化三鈷復合材料催化劑，通過傅立葉變換紅外光譜、掃描電鏡、X射線衍射光譜儀對該催化劑進行表征，研究其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。然后與氧化劑過硫酸氫鉀共同作用催化降解亞甲基藍水溶液，分別探究其在不同濃度、不同pH值、不同溫度、不同催化劑使用量的條件下，對有機染料亞甲基藍的催化降解能力，得出初始MB濃度越低，pH越低，催化劑加入量越多，溫度越高降解速率越快。本發(fā)明產(chǎn)品催化效果顯著，時間短，用量少，遠遠超過很多文獻報道的催化劑的催化效果，且加工處理后可循環(huán)使用，可作為推廣使用的綠色催化劑。