一种碳化植物叶片@ZnO/Au异质结多级结构组装体催化剂及其制备方法，属于光催化技术领域。本发明首先以自然界广泛存在的植物叶片为原料制备碳化植物叶片，然后在碳化叶片上生长ZnO纳米棒阵列，最后采用光还原HAuCl4的方法在ZnO表面负载Au纳米粒子，从而得到所述光催化剂。多级结构组装体中ZnO与Au的比例可以通过改变加入的金源和锌源的比例及光照时间方便地进行调节。碳化植物叶片@ZnO/Au异质结多级结构组装体保持了植物叶片特有的互穿的三维网络结构，可以提高催化剂的光能捕获能力，且多级结构组装体大的比表面积、互穿的网络结构也有利于反应物与催化剂的接触以及液体的扩散，从而可以从多方面提高光催化效率。