本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种球形五氧化二钽的制备方法和应用。本发明以乙醇钽为原料，先配置含有一定量的乙醇钽溶液然后明火点燃，溶液燃烧的过程中产生水和CO₂，乙醇钽与产生的水在界面发生水解反应，随着燃烧过程的进行，不断在界面产生Ta₂O₅，最终溶液完全燃烧而消失，形成Ta₂O₅球状粉体材料。实验表明，本发明所制备的纳米球形Ta₂O₅粉末可用于光催化降解有机污染物，也可应用于制备染料敏化太阳能电池光阳极。本发明方法与现有技术相比，工艺简单，无需特殊设备，无任何废液产生，能实现生产过程的节能减排。