本发明提供了一种氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶及其制备方法与应用。以三维多孔结构的纤维素水凝胶骨架作为原位合成的微反器，利用纤维素基体上的活性基团，通过静电和螯合作用在其表面和内壁锚定氧化亚铜。使用单宁酸封装氧化亚铜，在主客体间搭建桥梁，增大纤维素基氧化亚铜纳米复合水凝胶的交联密度，从而双重加强纤维素水凝胶的力学强度。得到的氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶，不仅解决了纳米铜氧化物易絮聚、高毒性、难回用等问题，还解决了纤维素水凝胶防污广谱性、环境持久性差等海洋防污实际应用过程中存在的缺陷，该氧化亚铜纳米颗粒功能化纤维素水凝胶可用于海洋生物防污。