本发明涉及化工分离技术领域，具体涉及碳量子点交联的氧化石墨烯复合膜及其制备方法和应用,其中碳量子点插层的氧化石墨烯作为分离层，亲水性聚合物超滤膜作为支撑层，采用操作简便的压力辅助自组装的方法制备成膜。纳米尺度的碳量子点可扩大层间纳米通道尺寸，提高膜的渗透性。碳量子点表面的亲水官能团加快了水分子的选择性传输，且与氧化石墨烯片层的交联作用强化了膜结构的稳定性。本发明制备工艺简单，所制备的复合膜应用于渗透汽化丁醇‑水溶液体系中，对水分子具有较高的渗透通量和选择性，同时具有良好的长期操作稳定性。