本发明公开了一种聚四氟乙烯纳米纤维复合膜。该膜制备方法包括以下步骤：A.聚四氟乙烯纳米纤维基膜制备；B.基膜表面修饰；C.复合膜制备。本发明通过静电纺丝‑热压‑烧结制备聚四氟乙烯纳米纤维基膜，基膜孔径分布均匀，经化学气相沉积显著改善PTFE膜表面亲水性，通过氧化石墨烯和碳纳米管相互插层及化学交联构筑稳定中间层，采用界面聚合牢牢封装在复合膜中，解决聚四氟乙烯拉伸膜分离精度受限，作为基膜使用亲水性差，复合膜抗压能力差等问题，膜结构可调可控。本发明工艺流程简单，可控性强，易于放大。