本發(fā)明涉及一種石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用、石墨烯?碳納米纖維薄膜及其制備方法，屬于納米纖維材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的石墨烯復(fù)合材料，包括納米纖維以及接枝在所述納米纖維上的石墨烯；所述納米纖維包括有機(jī)聚合物，所述有機(jī)聚合物為聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯中的至少一種。本發(fā)明的石墨烯復(fù)合材料成分簡單、吸附性能優(yōu)異，可完全滿足目前利用納米纖維分離的技術(shù)需求，且該石墨烯復(fù)合材料原料易得，制備過程簡單，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。