本发明公开了一种纳米线网络结构的铜基催化剂及其制备方法和应用，该方法首先使用醇热法将铜源和钯源形成铜钯纳米颗粒，然后铜钯纳米颗粒自组装成铜基纳米线网络结构，得到的铜基纳米线网络结构在水相具有超级分散性能。该方法制得的铜基纳米线网络结构是由铜钯合金组成，该铜基纳米线网络结构作为还原水体硝酸盐或亚硝酸盐的催化剂时，室温下温和催化甲酸产氢并进一步选择性还原硝酸根或亚硝酸根为氮气，它作为一个双功能催化剂，同时串联催化两个化学反应。相较银钯合金纳米催化硝酸根，该铜基纳米线网络结构不仅大大提升了氢源甲酸的利用率，而且降低了催化剂的成本，该材料有利于进一步规模化研究水体硝酸根去除技术。