本发明属于纳米复合材料技术领域，具体涉及一种氟掺杂石墨烯负载Pb复合材料及其制备方法和应用，该制备方法以氧化石墨烯、氟化铅为原料，N‑甲基吡咯烷酮溶液为溶剂，以硼氢化钠为还原剂，使用泊洛沙姆表面活性剂，在制备出还原石墨烯作为载体的基础上，利用泊洛沙姆水解与金属离子络合实现铅在还原石墨烯上原位自组装负载，不仅如此泊洛沙姆的加入起到缓释稳定的作用，使铅可以缓慢的生长，在一定程度上避免了大颗粒和团聚现象的发生，所制备出的还原石墨烯复合材料其负载粒子具有高度的分散性和均匀性，负载粒子粒径可达最小可达40nm。本发明操作难度低，实验设备简单，有利于实现批量化生产。