本发明公开了一种石墨烯基杂化复合材料的制备方法及其在制备导热汽车轮胎中的应用，首先通过改进的水热法和金属‑酸辅助刻蚀法制备得到中空氨基‑锆有机框架材料，再通过Kabachnik‑Fields反应接枝有机膦DOPO，实现石墨烯基杂化复合材料的制备。本发明制得的石墨烯基杂化复合材料中的石墨烯具有导热作用，很好的提高了汽车轮胎的导热性，尤其对于载重轮胎具有优异的散热效果；金属、中空结构、有机膦和石墨烯之间的协同作用大大提高了橡胶材料的阻燃性能；存在有机配体，改善了添加剂与橡胶基体的相容性，具有良好的机械性能。