本发明属于半导体光催化材料的制备技术领域，特别涉及一种Cu/Cu_xO/TiO₂异质结可见光催化剂及其制备方法和应用。制备方法为，将可溶性铜盐和乙醇混合搅拌，直至可溶性铜盐溶解，再加入钛酸四丁酯后继续搅拌0.2-0.6小时制得前驱液；采用乙醇超临界醇热技术，在前驱液中注入乙醇，超临界状态下保持50-90分钟，温度为200℃-250℃，将产物冷却、清洗、离心分离、干燥。所述催化剂的尺寸均匀、异质结间的结合力强、载流子复合率低、光催化活性高。本制备方法利用乙醇的还原性一步合成得到催化剂，无需添加还原剂，绿色、环保，该催化剂可应用在可见光下降解有机污染物和杀灭鲍曼不动杆菌中。