本发明提供了一种可见光驱动自清洁氧化石墨烯油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：S1、制备GO/TA复合膜；S2、在步骤S1所制得的GO/TA复合膜上负载羟基氧化铁制备GO/TA@FeOOH-x复合膜。本发明所提供的可见光驱动自清洁氧化石墨烯油水分离膜的制备方法，利用二维材料氧化石墨烯的良好成膜性，在PVDF膜表面上构筑具有良好油水分离效果的稳定的超薄皮肤层，形成了稳定的氧化石墨烯油水分离膜，进一步通过三价铁离子在三氯化铁溶液中的矿化反应，在单宁酸改性的氧化石墨烯片层上负载羟基氧化铁颗粒，使得所制备得到的可见光驱动自清洁氧化石墨烯油水分离膜具有良好的亲水性能及水下超疏油润湿性能的同时还具有优异的可见光驱动自清洁能力。