本发明提供了一种树枝状多级结构的空气过滤纳米纤维膜的制备方法，所述空气过滤纳米纤维膜由端氨基超支化季铵盐加入聚偏氟乙烯的二甲基乙酰胺/丙酮的复配有机溶剂体系中，一定温度下通过磁力搅拌制备匀质纺丝溶液，继而通过静电纺丝制备得到。本发明基于静电纺丝射流可“劈裂”原理，通过向纺丝液中加入具有高度支化三维立体结构和优异抗菌性的端氨基超支化合物季铵盐，利用纺丝液电导率的增加以及空间位阻效应的作用促进纺丝射流的劈裂，采用静电纺丝技术一步法制备具有丰富树枝状多级结构的空气过滤纳米纤维膜。本发明制备过程简单，树枝状结构覆盖率高，过滤性能好，抗菌性能优异，具有较好应用前景。