本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种第二主族元素修饰的钴铝催化剂及其制备方法与应用。本发明制备方法包括以下步骤：(1)将钴盐、第二主族元素盐、铝盐溶解，混合均匀后获得悬浊液；(2)将悬浊液晶化，得到第二主族元素修饰的钴铝水滑石；(3)将得到的第二主族元素修饰的钴铝水滑石煅烧，即可获得催化剂。本发明采用一种第二主族元素修饰的钴铝水滑石作为前驱体，能够有效控制钴铝水滑石衍生复合氧化物用于二氯甲烷催化燃烧产生三氯甲烷、四氯化碳等缺陷，对二氯甲烷催化燃烧具有很高的催化活性和稳定性，起燃温度低，完全转化温度低。