本发明公开了一种可见光下具有光催化活性的TiO₂催化剂的制备方法，将一定浓度的H₂O₂溶液与硫酸钛溶液以一定体积比混合；将混合液移入反应器皿中，加热溶液至80～95℃；待开始析出沉淀时保温1～3小时；反应完成后将析出的沉淀抽滤清洗，得到TiO₂滤饼；将TiO₂滤饼洗涤、干燥即得到TiO₂催化剂。本发明方法简单，可实现大规模合成，合成过程绿色环保，所制备材料不需要热处理即具有较高光催化活性。本发明合成的材料可实现在可见光下对有机污染物的光催化降解，无需采用后续步骤提高材料本身对可见光的吸收，并且材料对污染物尤其是染料具有较好的吸附性能。