本发明涉及本发明涉及碳酸钙复合材料制备技术领域，具体公开一种碳酸钙/二氧化钛复合材料的制备方法及其应用。所述制备方法至少包括以下步骤：将Ca(OH)2乳液加入到反应釜中，在搅拌条件下通入CO2气体进行碳化反应，当反应体系的pH值为6.8-7.2时，向反应釜中加入二氧化钛，继续通入CO2气体，当反应体系的pH值为6.5-6.6，反应结束得到碳酸钙/二氧化钛复合材料。采用干法对碳酸钙/二氧化钛复合材料进行改性。将上述材料应用于聚乙烯中，添加碳酸钙/二氧化钛复合材料，拉伸强度提高22％以上，杀菌率提高90.2％；添加改性碳酸钙/二氧化钛复合材料，拉伸强度提高34％以上，杀菌率提高94.1％。