本發(fā)明提供了一種活性炭石墨烯復合材料、其制備方法和應用，該方法包括：S1、將活性炭浸漬在氧化石墨烯和過氧化氫混合溶液，得到前驅產(chǎn)物；所述氧化石墨烯與活性炭的質量比例≤5：100；S2、將步驟S1得到的前驅產(chǎn)物進行水熱還原反應，使其中的氧化石墨烯還原為石墨烯并填充負載，得到活性炭石墨烯復合產(chǎn)物；S3、將步驟S2得到的活性炭石墨烯復合產(chǎn)物依次進行低溫冷凍、冷凍干燥，得到具有多級孔洞結構的活性炭石墨烯復合材料。本發(fā)明制備的復合材料具有石墨烯填充活性炭的中孔大孔，以及過氧化氫和水蒸汽制備過程中穿孔效用，形成了復合材料特殊的多級孔洞結構，使得其對氡的吸附能力較商用活性炭(活性炭原料)的吸附性能增強。