本发明提供一种利用废弃生物质制备得到的Fe3C/C铁基催化剂及其制备方法和应用。本发明的制备方法，以水果皮类生物质碳材料作为碳源，不需要对其进行化学处理(酸处理或碱处理)，而是将其与铁源混合制备得到催化剂前驱体后，将该前驱体直接在惰性氛围中进行煅烧，可以在不使用渗碳气体(如一氧化碳或甲烷等含碳化合物气体)的条件下，成功制备出以铁基活性相为核、以生物质碳源碳化后得到的石墨化碳为壳的具有核壳结构的催化剂，这种制备方法不仅简化了制备工艺，而且还可以利用原生生物质材料在热解过程中的原位还原，避免渗碳气体的使用，减少了环境的污染和能耗的降低。