本发明公开了一种高效稳定磁性纳米纤维膜、制备方法及其应用，属于复合材料技术领域，所述制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯腈或者聚苯乙烯、零价纳米铁颗粒和正辛基三甲基溴化铵溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，混合均匀得到纺丝溶液，进行静电纺丝，静电纺丝结束后得到的纤维膜进行真空干燥处理，得到所述高效稳定磁性纳米纤维膜，本发明制备出的磁性纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率、高机械强度、高磁性的特点，有效发挥了零价纳米铁与有机高聚物材料载体的协同效应，解决催化剂表面容易氧化以及颗粒容易团聚的问题，增强磁性纳米纤维膜的催化活性，提升有机废水处理工艺的效率。