本申請公開了一種聚合物超臨界發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用。所述聚合物超臨界發(fā)泡復(fù)合材料具有管狀多級(jí)結(jié)構(gòu)；所述聚合物超臨界發(fā)泡復(fù)合材料由內(nèi)到外依次為中空部、開孔結(jié)構(gòu)層、閉孔結(jié)構(gòu)層和致密的皮層。所述的聚合物超臨界發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法為同時(shí)將聚合物基體、成核劑經(jīng)過雙螺桿混合均勻后擠出切粒并對粒子作干燥處理，然后將共混后的粒子加入擠出發(fā)泡設(shè)備中進(jìn)行熔融擠出發(fā)泡，并協(xié)同牽伸設(shè)備對泡沫結(jié)構(gòu)進(jìn)行可控調(diào)控。該操作過程簡單，泡沫結(jié)構(gòu)容易控制，可批量生產(chǎn)。該聚合物超臨界發(fā)泡復(fù)合材料同時(shí)具有致密皮層、閉孔結(jié)構(gòu)、開孔結(jié)構(gòu)和中空結(jié)構(gòu)，有利于應(yīng)用于油水分離、染料吸附、霧霾等的過濾和吸附。