本发明公开了一种以多孔FeAlCr为基体的钯复合膜及其制备方法，该钯复合膜由多孔FeAlCr基体管、原位氧化层、陶瓷过渡层和钯合金膜组成，其制备工艺包括以下步骤：一、制备多孔FeAlCr基体管；二、通过原位氧化在多孔FeAlCr基体管表面形成一层致密的原位氧化层；三、涂镀陶瓷过渡层；四、在具有陶瓷过渡层的多孔FeAlCr基体管表面镀覆钯合金并通过热处理形成钯合金膜得到钯复合膜。本发明的制备工艺简便且设计合理。采用本发明制备的以多孔FeAlCr为基体的钯复合膜透氢速率高、耐氢腐蚀性能好、使用寿命长，可有效地应用于氢气的提纯与分离，特别适用于氢同位素的净化与分离。