本发明涉及一种氢取代石墨单炔材料及其制备方法和应用,其制备方法包括以下步骤：(1)1,3,5-三(溴乙炔基)苯、1,3,5-三溴苯和催化剂在反应器中混合,并进行无水、无氧处理；(2)接着,向反应体系中加入三乙胺和溶剂,置于惰性气氛环境中,进行交叉偶联反应；(3)反应停止后,将产物清洗、干燥后,得到黄棕色的氢取代石墨单炔,该材料可应用于海水淡化、电催化材料或能源材料领域。与现有技术相比,本发明前体分子具有更高的稳定性和反应选择性,能够在大气环境中稳定存在,能够减少偶联过程中副产物的产生,利于高效制备氢取代石墨单炔材料；相较于以往的制备条件,反应时间缩短,且原料廉价易得。