本发明公开了一种抗结晶疏水改性膜及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：将表面羟基化的纳米纤维基膜置于N,N‑二甲基甲酰胺和全氟烷基二甲基氯硅烷挥发气氛的密闭环境中于80～140℃下处理2～6h，所述N,N‑二甲基甲酰胺与全氟烷基二甲基氯硅烷的体积比为(14～18)：(2～6)。本发明通过对表面羟基化的纳米纤维基膜同步进行蒸汽处理与氟化修饰制备得到了一种膜材料，所得膜材料具有较强的抗结晶和抗污染性能，能够保持原有的过膜通量，且能够在高盐水膜蒸馏水处理过程中长期稳定运行，减缓膜污染速度，降低膜清洗成本，提高水回收效率。