本发明涉及一种MoS2负载的双原子催化剂及其制备方法与应用，涉及催化剂技术领域。本发明所述制备方法包括，将铂族金属的醋酸盐溶于水或醇溶剂中，得到金属前驱体溶液；所述金属前驱体溶液的pH为2‑9；将二维薄层MoS2载体分散于水或醇溶剂中得到载体溶液，通过超声振动的方式使所述二维薄层MoS2载体均匀分散于所述载体溶液中；然后将金属前驱体溶液加入到载体溶液中，使所述金属前驱体均匀分散于所述二维薄层MoS2载体的表面；经过滤、干燥，得到所述MoS2负载的双原子催化剂。本发明所述的催化剂反应循环次数可达20次，10h之内其选择性仍然维持在99％左右，具有出色的稳定性。