本發(fā)明涉及新能源和納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于葉綠素制備碳載過渡金屬單原子催化劑的方法和應(yīng)用。新鮮菠菜葉去除葉梗脈研磨后先提取葉綠體，然后經(jīng)酸化得到脫鎂葉綠體，再和過渡金屬(Fe、Co等)進(jìn)行離子交換，最后在催化劑存在條件下高溫焙燒得到碳載過渡金屬單原子催化劑。該方法利用葉綠素結(jié)構(gòu)中鎂離子的可交換作用、卟啉結(jié)構(gòu)碳化過程中的空間限域作用，經(jīng)催化熱解制備碳載過渡金屬單原子催化劑。所制備的碳載過渡金屬單原子催化劑對氧還原反應(yīng)和析氫反應(yīng)具有優(yōu)異的電催化活性和穩(wěn)定性，可作為高效燃料電池、金屬?空氣電池、電解水制氫的陰極催化劑。