本發(fā)明公開了一種具有納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的改性TiO2太陽能光催化劑的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明以氨基有機酸和雜環(huán)氮化物作為改性劑，采用溶膠/凝膠與微波輻照技術(shù)相結(jié)合的制備工藝，對TiO2光催化材料基體進行摻雜改性，使光催化劑分子內(nèi)部存在缺陷或氧空位，產(chǎn)生雜質(zhì)能級，進而實現(xiàn)響應(yīng)波長的紅移。本發(fā)明催化劑制備方法簡單、條件溫和清潔，在制備過程中基本不會產(chǎn)生環(huán)境污染。此催化劑可廣泛應(yīng)用于光催化降解高濃度有機工業(yè)廢水、催化制氫、太陽能電池、及滅菌抗菌等領(lǐng)域。