本发明涉及一种聚苯胺复合二氧化钛吸附剂的制备方法、应用及再生方法，该吸附剂是经由聚苯胺与二氧化钛发生原位复合形成，所述制备方法包括以下步骤：利用有机或无机钛源为原料，采用溶胶-凝胶法在0～100℃制得透明二氧化钛溶胶；在-20～80℃条件下，将所得的二氧化钛溶胶与苯胺单体互混，采用化学氧化法实现原位复合，经过滤干燥后即可得聚苯胺复合纳米二氧化钛吸附剂。该吸附剂能有效吸附高浓度染料废水中的染料，且吸附剂的制备方法简单，工序短，反应条件温和；制得的吸附剂在处理染料废水过程中投加量小，达到吸附平衡时间短，吸附量大，并且能够反复再生长期使用，再生后的吸附剂仍对染料表现出非常高的吸附性能。