本发明提供了一种疏水改性纤维素基气凝胶及其制备方法和应用，涉及防腐材料技术领域。本发明提供的疏水改性纤维素基气凝胶具有多孔网络结构，包括疏水纤维素和负载在所述疏水纤维素网络结构中的缓蚀剂，所述疏水纤维素由乙基纤维素经硅烷偶联剂改性得到。将所述疏水改性纤维素基气凝胶应用到有机涂层中，当涂层处于完整状态时，气凝胶中的疏水纤维素能抑制水分子和其他侵蚀性离子在涂层中的扩散速率，提高涂层耐腐蚀性；当涂层发生破损时，气凝胶中的缓蚀剂能有效的释放从而抑制涂层破损裸露出的金属的腐蚀速率，使涂层具有主动防腐性能；且气凝胶中的纤维素为有机材料，与有机涂层具有良好的相容性；且所述疏水改性纤维素基气凝胶制备方法简单。