本发明公开了一种基于纳米材料中间层的耐高温纳滤膜及其制备方法和应用，属于水处理材料技术领域，该耐高温纳滤膜的制备方法包括：(1)将表面含有羟基的纳米材料和氨基硅烷偶联剂分散在有机溶剂中，充分反应后得到稳定的悬浮液；(2)将步骤(1)中的悬浮液涂覆在多孔基膜表面形成纳米材料中间层，然后再将含有多元胺单体的水相溶液和含有酰氯单体的油相溶液在纳米材料中间层上发生界面聚合反应，固化交联后得到所述的基于纳米材料中间层的耐高温纳滤膜；该方法操作简便、设备要求低、所制备的耐高温纳滤膜具有优异的纳滤性能和耐高温性能，能够在较高工作温度下保持结构和性能的稳定性。