本發(fā)明提供一種Fe3C單相碳鐵化物及其制備方法和應用，該Fe3C單相碳鐵化物的制備方法通過將亞鐵氰化鉀溶液和硝酸鐵、硫酸鐵、醋酸鐵、氯化鐵等三價鐵離子溶液混合后，進行置換反應，得到深藍色普魯士藍沉淀，隨后，將深藍色普魯士藍沉淀干燥、研磨、煅燒，得到可用于電催化制氫的非貴金屬催化劑Fe3C單相碳鐵化物。本發(fā)明所得的鐵碳化物形貌均一，物化性質穩(wěn)定，具有良好的電催化性能，且其制備方法簡單，大大降低了電催化領域催化劑的制備成本，具有廣泛的應用前景。