本发明涉及一种石墨烯担载钯纳米粒子复合材料及其制备方法和应用，属于材料技术领域。该方法如下：将腺嘌呤加入乙二醇中至腺嘌呤均匀分散，再加入石墨烯至石墨烯均匀分散后搅拌至部分腺嘌呤吸附于石墨烯表面，从而在石墨烯表面引入结合位点，然后加入钯源至钯源均匀分散后搅拌至钯源中钯离子与结合位点有效结合，获得反应液，将反应液pH调至7‑12.5后，于150‑180℃下回流搅拌反应后固液分离，将固相洗涤、干燥即可。该复合材料中石墨烯上均匀分布着高分散、具有超小尺寸钯纳米粒子，将其作为直接甲酸燃料电池的催化剂，有着非常高的甲酸氧化催化活性以及稳定性。且该方法操作简便快捷，为实际制作节约了成本，适合扩大化生产。