本发明属于无机纳米材料技术领域，公开了一种柔性自支撑异相芬顿催化剂复合膜及其制备方法与应用。本发明通过将铝源、铁源、铜源和掺杂剂加入溶剂中，搅拌溶解后得混合液，加入酸和纺丝助剂，催化水解，得到溶胶纺丝液；将溶胶纺丝液进行静电纺丝，得到前驱体干凝胶纤维膜；将前驱体干凝胶纤维膜进行分段煅烧，得到柔性自支撑异相芬顿催化剂复合膜。本发明的柔性自支撑异相芬顿催化剂复合膜可以将芬顿催化剂中活性金属组分均匀固定在纤维上，不仅增加了催化活性位点的数量，也不会造成二次污染，有效避免了传统异相芬顿催化剂的流失和难回收等难题，且该制备工艺简单、成本低廉，具有相当的社会意义和经济价值。