本发明公开了一种吸附饮用水中重金属和砷、氟的滤芯制备方法和应用，该制备方法包括如下步骤：选取椰壳颗粒活性炭进行预处理；用浸渍法在活性炭表面负载二氧化钛；将负载后的活性炭干燥得到吸附饮用水中重金属和砷、氟离子的滤芯；本发明还公开了滤芯的应用，将所述滤芯使用在过滤设备中用于吸附饮用水中重金属和砷、氟离子；通过负载TiO₂从而提高活性炭吸附多种重金属离子和砷、氟离子的能力，达到国家饮用水标准，有利于保障居民的饮用水安全；通过常温将TiO₂负载于活性炭上，显著降低了生产成本，方法简便，设备简单，易于推广。