本发明方法是一种钼钒基复合氧化物催化剂及其制备和应用。钼钒基复合氧化物催化剂通式为Mo 1 V a X b Y c O d 所示的复合金属氧化物;其中X为铌、锑、铋、碲、钨、钴、镍、钕中至少一种元素;Y为钯、铂、金、银、铑、钾、铯中至少一种元素;a、b、c和d分别是钒、X、Y和氧相对于钼的原子比;a为0.1-1.0,b为0-0.3,c为0-0.2,d为由通式的复合金属氧化物中存在的其它元素的价数所决定并与其一致的数。所得催化剂在低于300℃下选择性将乳酸氧化为丙酮酸。本发明方法所用催化剂制备容易,活性高,半氧化反应条件下对产物丙酮酸的选择性高。本发明丙酮酸合成方法与现有方法相比,反应原料成本低廉易得,工艺操作简单,反应原子经济性高,对丙酮酸有较高的选择性。