本发明公开了一种羧基功能化离子液体/类水滑石复合材料及其制备方法和应用。本发明的技术方案首先合成了羧基功能化离子液体，然后取不同摩尔质量的羧基功能化离子液体，采用共沉淀法将离子液体负载于类水滑石表面，制备了一种具有片层结构的羧基功能化离子液体/类水滑石复合材料。本发明所得有机-无机复合材料兼具有功能化离子液体与类水滑石的结构和性能优势，该复合材料作为吸附剂，对水体中双酚A、苯酚或壬基酚污染物呈现出了良好的吸附去除能力，充分发挥了羧基功能化离子液体和类水滑石两种材料的协同优势作用，吸附性能明显优于类水滑石。