本发明提供了一种中空纤维加湿膜及其制备方法和应用，属于功能高分子和电化学技术领域。本发明以聚合物为有机连续相，引入二维纳米片作为分散相，通过聚合物预先包覆二维纳米片形成纺丝液，然后采用干‑湿相转化法经牵伸一步制备中空纤维加湿膜，二维纳米片嵌入聚合物基质中，可以提供气体渗透孔道，这些孔道可有效降低水蒸气在膜中的传质阻力，提供超快渗透路径来增强水蒸气传输，此外，二维纳米片具有亲水官能团，水通道加上亲水官能团的存在为水蒸气的吸附提供了更多的活性位点。本发明制备的中空纤维加湿膜具备高透水性、抗菌性、高阻气性、高强度和耐高温的优势，适用于燃料电池加湿系统，且原料价格低廉，方法简便，成本低。