本发明提供了一种Fe2O3负载Al2O3/SiO2@TiO2多孔核壳球体吸附剂及制备方法和应用。首先，制备活性炭、氧化铝和氧化硅的混合干燥球体粉末，然后采用溶胶凝胶法，将二氧化钛包覆在球体表面，进行煅烧处理和造孔处理，得到多孔核壳球体，再采用浸渍‑煅烧法，将氧化铁负载在多孔核壳球体表面，制备得到多孔核壳球体吸附剂。该制备方法利用核壳材料的结构特性以及大气污染物SO2和NO之间的竞争吸附作用，通过活性炭炭化处理和十六烷基三甲基溴化铵造孔处理两个过程联合，分别在核壳球体吸附剂上构建出多孔结构的内核和多孔结构的外壳，显著增加核壳球体的比表面积，构建出高比表面积的核壳内外双层吸附位点。