本发明公开了一种多孔无机陶瓷膜-石墨烯-TiO₂光触媒复合材料及其制备方法，属于光催化材料领域。本发明以火电厂煤渣为原材料制备多孔无机陶瓷膜载体，将石墨烯和TiO₂的复合物负载于载体表面，获得多孔无机陶瓷膜-石墨烯-TiO₂光触媒复合材料。在该复合材料中，载体和石墨烯-TiO₂复合物的质量百分比分别为50%~80%和20%~50%；石墨烯-TiO₂复合物中，石墨烯和TiO₂的质量百分比分别为3%~5%和95%~97%；载体发达的多孔结构可促进表面传质过程，加快表面吸附反应，且其极大的比表面积，增大了有机物的转化率；石墨烯具有极高的比表面积、极高的机械强度以及独特的电子运输特性，可提高材料催化性能；该复合材料活性组分稳定，具有多组分协同催化性能。