本发明属于有机挥发气体检测技术领域，涉及一种铁元素复合CNC膜、制备方法及其在芳烃检测中的应用。针对现有技术中用于芳烃检测的敏感膜存在响应选择性，对芳烃挥发蒸汽响应度和灵敏度低，导致检测传感器分辨率不高的技术问题，本申请提供一种铁元素复合CNC膜的制备方法，制得的敏感膜能够与苯环上的离域π电子起路易斯酸碱作用，对芳香烃蒸气提供吸附作用力，使膜的颜色随空气中芳烃含量的变化发生响应，呈现特有的颜色。本申请还提供了一种铁元素复合CNC膜的应用，将所述敏感膜用于芳烃蒸汽的检测，能发生特异性响应，具备高选择性，可以检出浓度低至50g/m3的芳烃蒸汽，达到可肉眼识别的颜色分辨率。