本发明公开了一种Co3O4/CuO高效光热催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括以下步骤：以硝酸钴、硝酸铜和尿素为反应原料，溶解后进行共沉淀法水热反应，经洗涤后真空干燥得到前驱体；（2）将所述前驱体焙烧，得到所述Co3O4/CuO高效光热催化剂。本发明中工艺简单，成本较低，所得产物形貌均一，可重复性较好，具有较高的光热转化性能。其中Co3O4/CuO界面效应显著降低分子氧的活化能，相比于纯Co3O4，Co3O4/CuO可以产生更多活性物种使得甲苯氧化过程更容易进行。甲苯初始浓度为360ppm，质量空速90000 mL g‑1h‑1，光照升温至125˚C时甲苯降解率达到91%以上，并且抗失活性得到极大改善，可以在低温有效稳定将甲苯转降解。