本发明公开了一种Nafion/植酸修饰空心多巴胺复合膜，该复合膜厚度为60～90微米，由Nafion与植酸修饰的空心多巴胺构成，其中，植酸修饰的空心多巴胺与Nafion质量比为0.04～0.08：1。其制备过程包括：合成二氧化钛颗粒，在二氧化钛外层通过多巴胺自聚形成有机外壳，通过刻蚀制得空心多巴胺微囊；将空心多巴胺与植酸进行反应，得植酸修饰空心多巴胺；植酸修饰的空心多巴胺与Nafion溶液共混得铸膜液，经流延法制得该复合膜。本发明复合膜的制备过程绿色环保、简便易操作，制得的Nafion/植酸修饰空心多巴胺复合膜应用于直接甲醇燃料电池，具有较高的质子传导率和良好的阻醇性能。