本发明公开了一种醋酸纤维素基聚离子液体及其制备方法和应用。本方法采用均相反应，以醋酸纤维素为原材料，首先将卤代酰卤与之反应，再将离子液体的官能团引入到醋酸纤维素的分子侧链上，分子的主链仍为具有重复单元的聚合物，得到的醋酸纤维素基聚离子液体可吸附阴离子型染料，具有很好的抗菌性，同时离子液体官能团的存在还避免了醋酸纤维素容易降解而带来的成本问题。本发明得到的膜，其表面具有大量的阴阳离子结构，使得膜表面存在一定的静电吸附力，油水乳液分离效率高。同时膜还具备较强的抗菌性能，提高了膜的使用寿命，扩大了醋酸纤维素膜材料的应用范围。