本发明公开了一种非对称多功能异质复合膜及其制备方法与应用。所述非对称多功能异质复合膜包括催化降解膜层及功能性吸附层，所述催化降解膜层具有非对称结构，所述催化降解膜层包括二维量子点复合催化剂，所述二维量子点复合催化剂包括碳量子点、铁基量子点及二维片状量子点载体，所述碳量子点的尺寸大小为2~10nm，所述铁基量子点的尺寸大小为2~30nm。本发明提供的非对称多功能异质复合膜通过吸附层与光催化的协同作用，可以实现低成本下污染物的快速去除性能优异，同时非对称多功能异质复合膜的制备方法简单，在废水处理领域中有很好的应用前景。