本发明提供了一种可磁分离的氮掺杂二氧化钛光催化剂及其制备方法与应用，该光催化剂制备步骤为S1、向醇溶剂中加入六水氯化铁、硼酸和单宁酸混匀制备络合物溶液A；S2、向醇溶剂中加入钛酸四丁酯和二甲基咪唑混匀得溶液B，再与S1所得溶液A混合搅拌反应，固化得到催化剂前驱体；S3、将干燥后的前驱体在惰性气氛下煅烧，冷却后得到产物使用沸水进行洗涤、过滤、干燥，即得到可磁分离的氮掺杂二氧化钛光催化剂。本发明通过一步煅烧法得到了可磁分离的氮掺杂二氧化钛光催化剂，该方法制备过程简单，制备的光催化剂磁性回收效率高，可见光催化性能优于商业的P25，在污水处理方面具有潜在的利用价值。