本发明提供了一种微米级磁载型TiO₂催化剂，其制备方法包括以下步骤：载体的预处理、微米级磁核的制备、微米级磁载型TiO₂催化剂的制备。本发明以微米级MCM-41介孔分子筛为载体，首先将纳米Fe₃O₄沉积在MCM-41分子筛孔道内，制成微米级磁核；然后采用溶胶-凝胶法在微米级磁核的表面原位生成纳米TiO₂。将微米级磁核与TiO₂耦合后制备成太阳光响应高活性微米级磁载型TiO₂催化剂。通过引入Fe₃O₄，不仅有效扩展TiO₂光激发响应波长，使催化剂吸收波长红移，提高太阳光利用率。而且，微米级磁特性使其更易于分离回收，可采用电磁铁对其磁分离回收，也可采用微孔滤膜对其进行过滤回收，回收率均可达100%。