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本发明公开一种羟基乙酸甲酯制备肌氨酸甲酯及肌氨酸的催化剂,由如下原料制备而成:钴盐、钼盐、铯盐、分子筛纳米管、水;其中,钴盐、钼盐、铯盐的量分别以钴、钼、铯的质量计,钴盐、钼盐、铯盐、分子筛纳米管的总量按照100份计,具体如下:钴盐5?10份,钼盐1?5份,铯盐1?2份,其余为分子筛纳米管;所述分子筛纳米管的基元分子筛为含硼的分子筛;所述钴盐、钼盐、铯盐均为水溶性盐。同时,本发明还公开所述催化剂的制备方法及应用。本发明制备得到的催化剂为复合单原子金属分子筛纳米管,在用于制备肌氨酸甲酯及肌氨酸时,原料成本低、工艺路线简单高效,经济优势显著;分离纯化简单、产物选择性高。