本发明公开了一种高效降解低浓度VOCs的光热协同催化剂及其制备方法和其在高效降解含有低浓度VOCs烟气中的应用。所述催化剂包含SiO2载体，所述SiO2载体上负载有Cu金属与R金属形成SiO2@CuR合金纳米颗粒，所述SiO2@CuR合金纳米颗粒表面负载有TiO2外壳层形成所述光热协同催化剂SiO2@CuR@TiO2；所述R金属为Ni、Mn、Ce、Fe、Co中的一种或多种。本发明提供的光热协同催化剂在光源波长为350～780nm，光强为1000mW/cm‑2，反应温度为25～200℃的条件下可实现光热协同催化降解含低浓度VOCs废气，具有良好的催化活性和稳定性。