本发明公开了一种磁性纳米离子液体复合微粒及其制备方法和在去除水体中污染物中的应用。磁性纳米离子液体复合微粒的制备是先利用油酸铁为铁源，化学沉淀法合成磁性Fe₃O₄纳米颗粒；以该纳米磁性粒子为核，正硅酸乙酯和硅烷偶联剂为硅源，利用溶胶-凝胶法制得表面氨基功能化的纳米核壳式磁性二氧化硅。以N,N-羰基二咪唑（CDI）和含有羧基的离子液体反应合成功能化离子液体，通过功能化离子液体与磁性纳米二氧化硅微粒表面的氨基反应，制备磁性纳米离子液体复合微粒，用于去除水体中污染物的方法。本发明的方法操作简便、成本低、处理工艺简单、去除效率高。