本发明公开了一种利用钛酸盐晶须结合原子层沉积(ALD)技术制备催化剂，并将其用于催化木质素解聚为芳香烃类化合物的方法，该方法包括：(a)钛酸盐晶须的制备方法；(b)利用原子层沉积技术负载金属活性组分于载体上，制备非均相催化剂；(c)将催化剂用于木质素的氢化解聚，得到芳香烃类化合物。本发明构建了新型钛酸盐晶须负载的非均相金属催化剂，并结合原子层沉积技术，催化剂负载更均匀，金属成分流失少，利用二氧化钛或钛酸盐晶须的半导体性质和介孔结构，实现了对木质素的高转化率和高选择性。