本发明公开了一种水中自稳定分散三氧化钼纳米带胶体的制备方法。将分析纯钼酸铵倒入烧杯中，加入去离子水，使其溶解；加入硝酸，搅拌10-30分钟；放入100毫升高压反应釜中，封闭好后，放入恒温干燥箱中水热反应，自然冷却至室温；离心过滤，用无水乙醇洗涤3-6次，在70℃恒温干烘箱中干燥24小时，得到白色粉体一维三氧化钼纳米带；将白色粉体用碳纤维纸包裹好，放入盛有去离子水的带支架的水热反应釜中，在恒温干烘箱中熏蒸完毕，即得到(001)、(100)和(010)三个方向上晶格均膨胀的蓝色三氧化钼纳米带；将晶格膨胀的三氧化钼纳米带放入去离子水中，常温下剥离即获得水中自稳定分散三氧化钼纳米带胶体。本发明操作简便、成本低、耗能低，能大规模合成。