本发明公开了一种超疏水纤维素气凝胶的制备方法及其在油污处理中的应用。采用丰富、可再生、可降解的纤维素为原料，以碱溶液(包括NaOH溶液和NaOH/脲溶液)为溶剂体系，制备出轻质、多孔的纤维素气凝胶材料，密度最低可达0.0196g/cm³，孔隙率可达99%。本发明所制备的纤维素气凝胶材料相比于商用吸油毡材料，具有更高的吸附倍率和优异重复使用性能。本发明所涉及的疏水改性方法能够快捷、有效、节能的获得超疏水效果，能够快捷经济的实现油污收集及油水分离等。