本发明公开了一种氧化锌纳米铅笔阵列电极及其制备方法和应用,氧化锌纳米铅笔阵列电极是ZnO主干纳米棒顶端生长有ZnO针状尖端;制备方法由ZnO种子层的制备,ZnO纳米棒阵列的制备,ZnO纳米铅笔阵列的制备三步构成。本发明的氧化锌纳米铅笔阵列电极采用液相合成方法,条件温和,操作容易,成本低廉;ZnO纳米铅笔结构能够提高光生电子-空穴对的密度,增大光生电流的强度,在外加电压为1V vs Ag/AgCl时的光电流密度为1.14mA/cm2,比同样尺寸的ZnO纳米棒高出约2倍,提高了材料的光解水效率,使得ZnO纳米铅笔能够作为光电阳极材料,应用于光电化学池光解水制氢领域。