本发明公开一种高效光催化剂-纳米二氧化钛水性胶体的制备方法，其采用金属钛作为钛源，采用过氧化氢将零价的金属钛Ti氧化成四价钛TiO2+，TiO2+ 进一步与过氧化氢络合成水溶性的TiO[(H2O2)]2+黄色络合物，在蒸发除去过量的过氧化氢和氨后，得到黄色络合物胶体，再通过150℃～200℃高压水热反应，将TiO[(H2O2)]2+黄色络合物转变成纯白色的Ti(OH)4水性乳液。然后加入无机酸调节乳液的PH值在2～4范围内，温控水浴温度60~80℃，在持续搅拌3~6小时后可以使Ti(OH)4水性乳液渐渐胶化成纳米二氧化钛水性胶体。本发明不使用任何有机溶剂；反应过程中无废水、废气产生；胶体颗粒粒径小于10纳米，结晶度高，具有很强的光催化活性，在多孔基材上的涂覆性能和成膜性能非常好。