本发明涉及一种制备高热稳定性的负载型TiO₂光催化剂的方法，该方法采用简单的水热合成法，以廉价的酸化剥离蛭石片层为载体，将TiO₂光催化剂负载于酸化剥离蛭石的层表面，均匀并规则有序地负载了一层海绵状并具有明显孔结构的三元混晶相TiO₂颗粒层。该方法简单可行，成本低廉，获得的负载型纳米TiO₂光催化剂具有较小的晶粒尺寸、比表面积大、丰富的孔结构和高的热稳定性，并具有较高的光催化活性，可广泛应用于环境治理，如废水、污水、室内外气体污染、抗菌除臭等净化处理。