本发明属于无机纳米材料与环境材料制备技术领域，涉及三氧化二铋微米球的制备方法，尤其涉及一种溶剂热法制备三氧化二铋微米球及其应用。一种溶剂热法制备三氧化二铋微米球，其技术方案是分别将可溶性铋盐溶解于乙二醇，可溶性铟盐和尿素溶解在无水乙醇中，超声搅拌混合均匀后，经溶剂热反应得到前驱物，前驱物离心洗涤烘干后经高温焙烧制备而成。采用低温下液相法经溶剂热反应制备出形貌相对均一的三氧化二铋（Bi₂O₃）微米球，其形貌为微米球状结构，直径约为1～2μm。将按照上述方法所制备得到的三氧化二铋微米球应用于含四环素废水的光降解，具有化学稳定性好等优点。本发明工艺简单，重现性好，且所用原材料符合环境友好要求，便于批量生产。