本发明属于材料技术领域，公开了一种耐氯渗透、防霉的膜及其制备方法和应用。制备该膜的原料组分包括树脂、氧化石墨烯、纳米碳管、纳米氧化锌、偶联剂。偶联剂使得氧化石墨烯、纳米碳管、纳米氧化锌能均匀分散在树脂中，从而发挥氧化石墨烯、纳米碳管、纳米氧化锌的作用，氧化石墨烯、纳米碳管、纳米氧化锌的共同存在可显著提高制得的膜的耐氯渗透性能，纳米氧化锌不仅具有抗紫外、抗红外和杀菌防霉的作用，而且纳米氧化锌与一维的纳米碳管和二维的氧化石墨烯相互作用，除了提高膜的耐氯渗透性能外，还能提高膜的力学性能。所述膜具有良好的耐氯渗透性能，在光照和含次氯酸盐的水中稳定性好，不易变色，不易老化。