本发明公开了氟离子显色传感聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用；氟离子显色传感聚酰亚胺薄膜的制备方法的制备是将芳香二胺单体与芳香二酐单体在强极性非质子有机溶剂中混合，加入催化剂，在室温下抽真空?通氩气循环多次，然后在氩气保护下反应，得到聚酰亚胺溶液；再制备纤维状聚酰亚胺；将纤维状聚酰亚胺溶解在强极性非质子有机溶剂中，充分搅拌溶解后均匀涂抹在干净的玻璃板上，除去溶剂，冷却后浸泡在热水中剥膜，得到氟离子显色传感聚酰亚胺薄膜。本发明含有羟基芴的聚酰亚胺薄膜可以直接裁剪成片状使用，传感器件制作十分方便，用于氟离子的测定，灵敏度达到10?4mol/L，且选择性高。