本發(fā)明提供了一種石墨烯/碳納米管復合材料的制備方法及其應用，其制備方法包括將石墨粉和多壁碳納米管共同氧化，得到氧化石墨和氧化碳納米管；對氧化石墨和氧化碳納米管進行超聲剝離和分散；采用氨水和乙二胺對氧化石墨烯和氧化碳納米管進行修飾連接與還原；將反應后的產物過濾、洗滌、干燥后即可得到石墨烯/碳納米管復合材料。本發(fā)明方法簡便，反應條件溫和，石墨烯和碳納米管通過共價修飾連接，且碳納米管連接于石墨烯片層之間。本發(fā)明所制備的石墨烯/碳納米管復合材料呈蓬松多孔的三維骨架結構，可用于萃取檢測三聚氰胺、克倫特羅、磺胺二甲嘧啶鈉、吲哚乙酸、班布特羅、氯丙那林、三氯殺螨醇、2,2?雙(4?氯苯基)?1,1?二氯乙烷或氟氯硫色滿酮。