本发明公开了一种热稳定性增强的疏水功能化氧化石墨烯纳米杂化材料及其制备方法，包括氧化石墨的制备及功能化氧化石墨烯纳米杂化材料的制备二个步骤。本发明科学结合了共价及非共价有机修饰技术，热稳定性能具有很大的提高，且可以通过反应温度来调节氧化石墨烯上修饰的脱氢枞胺的负载量；该功能化杂化材料具有一定的疏水性，难以分散于水中，但在几乎任一有机溶剂中均具有高分散性；合成步骤简单、高效，后处理简洁，易于大量制备；且由于脱氢枞胺可用于金属缓蚀剂、木材防腐剂、表面活性剂及水处理剂等，因此它的引入使该纳米杂化材料在造纸、涂料、印染、金属加工等领域具有潜在的应用价值；尤其适用于作为纳米填料制备耐热型阻燃聚合物纳米复合材料。