本发明提供了一种含季铵阳离子和季鏻阳离子的有机阳离子改性粘土及其制备方法与应用，属于有机-无机杂化材料领域。通过将钠基化处理的粘土矿物的悬浮液与季铵阳离子和季鏻阳离子反应、过滤、洗涤、干燥和粉碎得到具有协同效应的含季铵阳离子和季鏻阳离子的有机阳离子改性粘土。本发明提供的有机阳离子改性粘土稳定性好，耐候性优良，无毒性；该有机阳离子改性粘土中同时含有季铵阳离子改性粘土和季鏻阳离子改性粘土显示协同抗菌活性，能够应用到塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、纸张和木塑复合材料等多种聚合物材料中，可以改善聚合物抗菌、阻燃和阻隔性能，且对聚合物机械力学性能没有影响。