煤矸石是我国储量最大的固体废弃物之一,其大量堆放已经对环境造成了严重的污染。本论文旨在利用煤矸石丰富的化学组成和独特的表面结构构筑复合型功能材料,并将其应用于污染物吸附和降解领域,以求实现以废治废、变废为宝之目的。本研究首先通过插层及包覆改性的方法制备了煤矸石纳米片@十六烷基三甲基溴化铵（CM@CTAB）复合材料,然后以重金属离子Cr（Ⅵ）为目标污染物,研究了吸附剂用量、Cr（Ⅵ）初始浓度、溶液pH值、共存阴阳离子对Cr（Ⅵ）去除效率的影响。通过粉末X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子能谱（XPS）和Zeta电位等表征手段对吸附剂的微观结构进行了表征,并深入分析了Cr（Ⅵ）去除机理。结果表明吸附耦合还原是CM@CTAB去除Cr（Ⅵ）的主要机制。本文又以三聚氰胺和煤矸石为原料,通过一步热聚合法构筑了含有双氮缺陷（氰基和氮空位）的复合型催化剂C₃N₄-CG。利用XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS、电子自旋共振（EPR）等表征手段和密度泛函理论（DFT）研究了催化剂的微观结构,证明了煤矸石表面羟基对缺陷的调控作用。以双酚A（BPA）为目标污染物,通过活化过硫酸盐（PMS）研究了催化剂对BPA的降解能力,考察了C₃N₄负载量、催化剂用量、PMS浓度、溶液pH值、污染物初始浓度和无机离子对降解效率的影响,并结合降解路径阐述了催化机理,结果表明该催化剂在30 min内对BPA的降解及矿化率分别能够达到90%和80%,单线态氧（¹O₂）和硫酸根自由基(SO₄^·-)是起主要作用的活性物种。