本发明公开了一种粉煤灰微珠负载一维纳米二氧化钛复合光催化剂及其制备方法，其中粉煤灰微珠负载一维纳米二氧化钛复合光催化剂是由粉煤灰微珠以及包覆在粉煤灰微珠表面的一维纳米TiO₂薄膜构成；所述粉煤灰微珠为薄壁中空结构，外径为100-200微米，壁厚为2~6微米；所述一维纳米TiO₂薄膜的厚度约为0.5~3微米，TiO₂为一维纳米结构。本发明复合光催化剂易于在液态介质中分散和回收利用，具有较高的反应活性，达到有效地去除水中有机污染物的目的，在水体净化方面具有广阔应用前景。