本发明公开了一种四氧化三钴材料及其制备和应用方法。制备的具体步骤为：以Co(NO3)2·6H2O为钴源，以尿素和碳酸氢钠作为碱源，以聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂，加热搅拌至混合均匀。得到的混合物经水热、高温煅烧，获得形貌可控的高活性(111)晶面Co3O4材料。该方法反应过程清洁，原料简单易得，无需复杂的设备，工序简单。应用于水体中有机染料橙黄G的去除，反应活性高，去除效果好，适用的pH范围广，处理浓度为30mg/L橙黄G染料，10分钟内降解率可达99％，且Co3O4材料循环利用性好，具有较大的实际应用前景。