本发明公开一种快速响应型温敏性壳聚糖气凝胶及其制备方法和应用，属于油水分离功能材料领域。该快速响应型温敏性壳聚糖气凝胶的制备方法如下：以壳聚糖和羧基化碳纳米管为原料，合成出热传导性能优异的羧基化碳纳米管壳聚糖气凝胶，然后再将温敏性单体N‑异丙基丙烯酰胺通过热聚合的方式接枝到该羧基化碳纳米管壳聚糖气凝胶的表面，从而得到可控亲‑疏水转换的快速响应型温敏性壳聚糖气凝胶。该气凝胶具有很好的温度响应性，通过外界温度的调控，实现气凝胶表面的亲/疏水转换，从而进行油水的分离和油的回收，且油水分离分离效率高。该气凝胶吸附的油类可在较低温度下自动排出，仅需15min，油的析出率高达90％以上，具有很好的应用前景。