本发明公开了一种硒化亚铁/氧化铁纳米颗粒异质结、制备方法及其应用，属于材料制备领域。本发明的制备方法，步骤1)中的反应温度以用于除去气氛中的水分，还能在前驱体溶液形成羟基铁的配合物，步骤2)中的反应温度和时间用以控制FeSe2的形貌与尺寸，防止晶粒尺寸过大或形成纳米片，使其形成的FeSe2纳米颗粒，之后控制氧化温度和时间，以FeSe2纳米颗粒作为基底材料，在空气中氧化使其表面形成Fe2O3，最终形成FeSe2/Fe2O3纳米颗粒异质结。本发明的FeSe2/Fe2O3纳米颗粒为n‑n型异质结，具有高比表面积，能提供高的活性位点，异质结的存在有利于提供更高的载流子迁移。