本发明提供了一种新型多金属氧酸盐复合催化剂催化氧化降解木屑的方法，所述方法包括将木屑、催化剂、溶剂共混，在氧气氛围、一定压力和温度下催化氧化降解木屑，得到氧化产物。所述催化剂为含两种活性中心的双多金属氧酸盐/水滑石复合催化剂，一种催化活性中心选自Keggin型多金属氧酸盐磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钼酸中的一种或多种，另一种催化活性中心选自Dawson型、缺角Dawson型和杂原子取代的Dawson型多金属氧酸盐中的一种或多种；所述反应产物包括芳香族醛、酮类化合物。与现有技术相比，本发明所涉及一种新型的双多金属氧酸盐/水滑石复合催化剂，高效催化氧化降解木屑生成芳香族醛、酮类化合物；本发明选择醇类等有机溶剂为反应介质，通过离心直接将木屑、催化剂与小分子化合物分离，避免萃取过程；条件温和，操作简单，催化剂廉价易得。