本发明公开了一种多孔石墨烯材料、其制备方法和应用。本发明提供了一种多孔石墨烯材料的制备方法，其包括以下步骤：将石墨烯基堆积体进行热膨胀，得到多孔石墨烯材料。本发明的制备方法具有普遍适用性，原料简单易得、通过一步热膨胀处理方法直接得到多孔石墨烯材料，操作简洁，制备快速，生产成本低、有利于大规模制备。本发明制得的多孔石墨烯具有孔径分布宽、孔隙率高、比表面积大的特点，可用于金属离子的吸附分离、有机溶剂的吸附、催化剂的载体等，具有重大的应用价值。