本发明公开了一种制备单晶钛酸铋纳米片的方法，包括以下步骤：(1)按照Bi4Ti3O12的化学式，计量称取Bi2O3和TiO2放入陶瓷研钵，再加入碳水化合物，在陶瓷研钵中研磨8～10分钟后得到混合物；(2)将步骤(1)中所得的混合物加热至混合物开始燃烧，燃烧完全后得到粉体；(3)将步骤(2)所得粉体用稀硝酸进行洗涤，去除未反应的氧化铋和氧化钛，再用去离子水洗涤至中性，放入烘箱干燥，得到产物单晶钛酸铋纳米片。本发明的制备方法温度低，节省能源，步骤简单，反应时间短，整个燃烧反应可在10分钟内完成，效率高，合成的单晶钛酸铋纳米片结晶度高，合成容易控制，合成所需仪器设备简单，不需要高能球磨机和高温炉。