本发明公开了一种利用离子液体/聚苯胺制备的多孔碳负载二氧化钛复合材料及其方法和应用。用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶1.0wt%～8.0wt%的离子液体，0.1wt%～10.0wt%的苯胺，混合均匀后加氧化剂引发苯胺聚合。将溶胶静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干。碾磨后将所得复合物于氮气氛中450～850℃下煅烧30min～2h，使聚苯胺碳化，得多孔碳负载二氧化钛复合材料。在离子液体的协助下，二氧化钛和聚苯胺同步合成，形成相互交联贯穿的特殊结构，氮气氛下煅烧使聚苯胺碳化，二氧化钛沉积在聚合物残留碳骨架上，同时实现了对二氧化钛的非金属掺杂。本发明制得的纳米复合材料在紫外和可见光区域均有很强的吸光能力，在紫外和可见光下有优异的光催化性能和良好的吸附性能。