本发明公开了一种三明治结构纳米管复合催化剂的制备方法。该纳米管催化剂的内层为CeO2,中间层为贵金属Au、Pt或Pd NPs,外壳层为CeO2‑MnO2复合氧化物。该方法通过连续界面反应进行制备,首先利用Ce(OH)CO3棒作为牺牲模板,与碱溶液发生固‑液界面反应生成CeO2内层,然后依次负载贵金属NPs、与KMnO4溶液发生固‑液界面反应生成CeO2‑MnO2壳层,最后通过酸洗除去Ce(OH)CO3模板,得到三明治结构CeO2@NM@CeO2‑MnO2纳米管复合催化剂。本发明方法简单易行、成本低、污染小且具有普适性,所制备的三明治结构CeO2@NM@CeO2‑MnO2纳米管复合催化剂应用于催化4‑硝基苯酚还原和CO氧化,展现了优异的催化活性和稳定性。