本发明属于氧化石墨烯膜领域,提供了一种层间距可控的稳定氧化石墨烯膜,该氧化石墨烯膜由部分还原的氧化石墨烯片状体层层堆积而成,或者由氧化石墨烯和部分还原的氧化石墨烯组成的片状体层层堆积而成。其制备方法如下:(1)将部分还原的氧化石墨烯均匀分散在水中,或者将氧化石墨烯和部分还原的氧化石墨烯均匀分散在水中形成铸膜液;(2)将铸膜液用基材膜过滤,在基材膜上即形成湿态氧化石墨烯膜,将所述湿态氧化石墨烯膜连同基材膜一起置于干燥设备中干燥并从基材膜上剥离,即得。本发明所述方法能在不堵塞氧化石墨烯膜片层间传输通道和不破坏堆叠片层结构的基础上提高氧化石墨烯膜在水中、酸溶液或者碱溶液中的稳定性。