本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种羟乙基纤维素/纳米黏土/石墨烯复合膜及其制法与应用。所述复合膜的制备方法包括以下步骤：将羟乙基纤维素加入水中溶解，再加入黏土，高速搅拌，得到混合均匀的羟乙基纤维素黏土分散液，随后加入石墨烯，搅拌后得到均一混合液，然后干燥，制得羟乙基纤维素/纳米黏土/石墨烯复合膜。本发明制备的羟乙基纤维素/纳米黏土/石墨烯复合膜制备方法制备工艺简单，易操作，适于工业化生产，而且绿色环保，易于降解，有效解决塑料制品带来的白色污染，降低生态环境压力，可用于材料包装、消防、传感器等领域，有良好的应用前景。