本发明公开了一种以废石膏为载体的合成碳纳米管催化剂及其制备方法和应用,该催化剂以碳纳米管、工业制备磷酸时排出的废弃磷石膏和成型剂为载体,以镍铜复合氧化物为催化活性组分。将废弃磷石膏、碳纳米管和成型剂经粉碎、配料、造粒、成型、低温气氛煅烧等工艺制备成颗粒状载体,将颗粒状载体浸渍于活性组分前驱体复合溶液中,经干燥、低温气氛煅烧制得合成碳纳米管催化剂。该合成碳纳米管催化剂不仅能够实现工业废弃磷石膏的资源化利用,而且低温下将有机污染物甲苯进行不完全催化氧化,合成碳纳米管,另外,催化剂制备工艺简单,具有广阔的市场应用前景。