本发明提供了一种微米级负载型TiO₂催化剂的制备方法，其制备方法包括以下步骤：载体的预处理、水解缓冲液的配制、微米级负载型TiO₂催化剂的制备。本发明以微米级MCM-41介孔分子筛为载体，通过溶胶-凝胶法在载体孔道内原位生成TiO₂纳米晶粒，其质量比为20%-70%。MCM-41介孔分子筛与TiO₂耦合后制备成高活性微米级负载型TiO₂催化剂，提高了纳米TiO₂粉体在水介质中的分散性，易于分离回收，有效提高了TiO₂光催化剂的光催化活性，采用微孔滤膜对其进行过滤回收，回收率可达100%。