本发明提供了一种超薄层羟镁铝石及其制备方法与应用。该制备方法以氧化镁、氢氧化铝和水为原材料在高速流体剪切力和强烈振动力的作用下，晶核的团聚受到抑制，在甲酰胺溶剂中通过机械振动，得到纳米片层结构的超薄层羟镁铝石材料。该材料为层状双羟基复合金属氢氧化物，片层厚度为10nm～20nm，其层间仅含有羟基，具有较大的比表面积和高度暴露的活性位点，而且在处理污染物的过程中不会产生二次污染，具有显著的优越性。对Cr(Ⅵ)的吸附去除率高达99.82％，吸附容量高达12.98mg/g。本发明提供的制备方法，具有原材料易得、操作简单，对设备要求低、能耗小和生产成本低等优点，产率高达92％以上，可实现规模化生产。