本发明公开了加氢脱氧催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括将活性组分前驱体预先附着于碳基介孔材料上，然后将碳基介孔材料置于反应器中，令其在还原气体氛围和保持预设温度的条件下，使附着于碳基介孔材料上的活性组分前驱体被还原反应处理，制得附着于碳基介孔材料上的活性组分，继而保持还原气体氛围，对碳基介孔材料进行自热冷却处理，使其温度降至常温后，制得加氢脱氧催化剂；本方案制备方法加工可靠、稳定、催化效果好且成本低，对环境友好，所制得的加氢脱氧催化剂具有催化效果好，催化稳定性佳的优点。