本发明提供了一种MXene诱导生长的纳米氧化铁复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将Ti3AlC2加入HF溶液中，进行刻蚀，得到刻蚀产物；B)将所述刻蚀产物与四甲基氢氧化铵溶液混合，进行插层，然后再加入LiOH，进行反应，得到中间产物；所述LiOH与所述刻蚀产物的质量比为(0.04～0.09)：1；C)将所述中间产物在水中分散，超声1～1.5小时后离心，得到的上清液为MXene溶液；D)在所述MXene溶液中依次加入铁盐溶液和碱液，进行原位生长，得到纳米氧化铁复合材料；所述铁盐溶液包括铁盐和分散剂。本发明还提供了一种MXene诱导生长的纳米氧化铁复合材料及其应用。