本发明公开了一种氧化石墨烯膜的制备方法及其制备的氧化石墨烯膜在高浓度乙二醇溶液脱水中的应用。该方法使用不同粒径的α?Al2O3预先对多孔陶瓷管基底表面进行修饰后，通过浸涂法将氧化石墨烯溶液涂在载体上，制备得到氧化石墨烯膜；采用渗透汽化法，将制备的氧化石墨烯膜应用于高浓度乙二醇溶液的脱水过程。本发明的制膜方法快速简便、成功率高，制备的膜的形貌均匀平整，在高浓度乙二醇溶液的脱水过程中展现出良好的稳定性和分离效果，并可通过操作温度对膜通量、分离因子等性能进行调控，具有良好应用价值。