本发明公开了一种复合光催化材料及其制备方法和应用，该复合光催化材料为γ-Fe₂O₃/SiO₂/GSs/TiO₂，其中，GSs的质量百分比为10~20%，γ-Fe₂O₃/SiO₂的质量百分比为10~15%，剩余为TiO₂。制备方法包括γ-Fe₂O₃/SiO₂的制备、石墨烯的制备和复合光催化材料的合成。本发明的二氧化钛经此处理后，产生电子空穴的激发条件降低，在可见光下的光催化活性提高，并且二氧化钛重复利用率有效提升；经掺杂后的二氧化钛未有新物质生成，性质稳定；本发明具有设计简单、制作简易、价格低廉的优点，改良后的复合光催化材料在难降解有机物的去除方面有着较好的应用转化前景。