本发明公开了超亲水及水下超疏油的油水分离网膜及其制备方法和应用。该方法将100～300目的织物丝网超声清洗，常温晾干；将亲水聚合物水敏剂与交联剂按1：9～9：1的比例溶于水中，磁力搅拌均匀配制成溶液浓度为1～99%的溶液；采用溶胶‐凝胶法制备纳米溶胶；将溶液和纳米溶胶配制成浓度为1～99%的混合溶液，超声分散均匀；将丝网浸入混合溶液中，垂直提拉起，或者采用高压喷枪直接喷涂，烘干，得超亲水及水下超疏油的油水分离网膜。本发明的油水分离网膜在空气中对水和油的接触角均为0°，具有超亲水性；在水下对油滴的接触角大于150°，具有对油滴低粘附的特性。本发明的网膜可应用于油水混合物的分离及含油污水的处理。