本发明涉及环境水处理，具体涉及一种钴锰双掺杂二氧化铈异相催化剂的制备方法及其应用。一种钴锰双掺杂二氧化铈异相催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铈盐、锰盐和钴盐共溶于蒸馏水中，超声处理得到透明溶液后，放于水浴锅中，恒温条件下搅拌处理，再加入NH3·H2O，得到棕褐色的悬浮液后，依次进行搅拌和老化处理，得到反应产物，将反应物依次进行洗涤、烘干、研磨和煅烧处理后，制得钴锰双掺杂二氧化铈异相催化剂。本发明制备的Co‑Mn‑CeO2催化剂合成方法简单、绿色环保，而且原材料价格低廉，容易实现大规模制备。