本发明公开了一种含杂原子纳米碳材料及其制备方法，该方法包括将原料纳米碳材料与氧化剂在10‑40℃接触，将经氧化处理的纳米碳材料和有机碱分散在水中，将得到的水分散液于密闭容器中在110‑180℃进行反应，所述有机碱为胺和/或季铵碱，将经有机碱处理的纳米碳材料在550‑1200℃的温度下于非活性气氛中进行焙烧。本发明还公开了采用所述含杂原子纳米碳材料作为催化剂的硫醚氧化方法，与未经处理的纳米碳材料相比，该方法即便在较低的温度下进行氧化反应也能获得较高的硫醚转化率，而且能获得明显提高的产物选择性，特别是对于亚砜的选择性。