本发明涉及石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球及其制备方法,属于功能材料领域,由以下原料按照重量份数组成:去离子水100份,氧化石墨0.05-1.5份,纳米粒子0.1-5份。原料混合后经1600W超声辐照60-180min制备成氧化石墨烯纳米粒子分散液,通过喷雾法将氧化石墨烯纳米粒子水分散液雾化成氧化石墨烯纳米粒子液滴微球,并置于冷却浴中的接收液收集,过滤得到氧化石墨烯纳米粒子冰微球,冷冻干燥后获得氧化石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球;再通过热还原法或化学还原法得到石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球。产品大小较为均一,具有多孔网络结构,同时均匀地负载了金属/无机纳米粒子,质量轻密度小。同时制备方法容易操作,简单高效。