一种疏水石墨烯气凝胶的制备方法及其应用，属于石墨烯气凝胶领域，可解决现有疏水性的石墨烯气凝胶材料的制备成本高、结构强度差等问题，本发明采用水热反应法，采用价廉易得的糖类交联剂，添加有机辅助剂，以及三甲基氯硅烷等高效价廉的改性剂，通过常压干燥和微波退火法，得到疏水亲油的石墨烯气凝胶材料。经扫描电子显微镜成像可见该材料结构是由薄层石墨烯立体交联形成的薄壁多孔材料。该材料的合成工艺明确、合成时间短、成本低、无重金属和有机污染物、结构强度高，能承受自身质量一百倍以上的重压。该材料具备超疏水性，经实验测定接触角最高达150°以上。可用于空气中、水中的挥发性有机物的防护、去除，以及其他油水分离应用领域。