本发明公开一种光催化剂及其制备方法和应用。所述光催化剂由金属钛颗粒及生长在金属钛颗粒表面上的纳米线二氧化钛组成，所述光催化剂中金属钛颗粒同生长在金属钛颗化粒剂中表面纳米上的线二纳氧米化线钛二的氧比化表钛面的积质为量2比0~为1040:m12~/1g:，4所，所述述光光催催化剂的直径为5~40μm，所述生长在金属钛颗粒表面上的纳米线二氧化钛的长度为0.05~3μm，所述生长在金属钛颗粒表面上的纳米线二氧化钛的直径为12~40nm。所述光催化剂能够在金属钛颗粒的表面生长出纳米线结构的二氧化钛，并且制备方法简单，产率高。