本发明属于环境材料制备技术领域，涉及分子印迹聚合物改性二氧化钛复合光催化剂的制备方法及其应用。一种分子印迹聚合物改性二氧化钛复合光催化剂的制备方法，包括先利用溶剂热法制得球形二氧化钛光催化剂，然后将制得产物在盐酸溶液中加入吡咯经聚合反应后制得聚吡咯-二氧化钛（PPy-TiO₂），再以水杨酸为模板分子与功能单体配制混合溶液，将PPy-TiO₂加入其中紫外光引发聚合，并经洗涤、干燥后制得。经分子印迹修饰后的TiO₂具有较强选择性、快速吸附性、较高吸附容量、易脱附性等优点，对可见光的吸收及可作光生电荷分离的有效载体，有效提高光生电子的分离效率和扩展对可见光的响应范围，有助于提高催化剂的光能利用率和回收率，能较好地处理含水杨酸类废水。