本发明公开了一种用于水中重金属离子去除和荧光检测的薄膜及其制备方法。所述薄膜采用金属有机框架材料和高分子聚合物制备得到。其制备方法包括如下步骤：预先制备金属有机框架材料以及高分子聚合物溶液，将金属有机框架材料和高分子聚合物溶液混合均匀，取适量涂布于玻璃基板表面并进行刮涂处理，经干燥后快速浸泡在去离子水中使薄膜从玻璃基板上剥离，即可得到用于水中重金属离子去除和荧光检测的薄膜。本发明制得的薄膜可以大面积制备，可加工性好，膜厚可控，且具有良好的柔性，能够实现对水中重金属离子的大容量、快速率的吸附去除以及高灵敏度的荧光检测，并且制备成本低，有望实现大规模的器件化应用。