本发明公开一种新型Sr²⁺掺杂TiO₂复合空心球催化剂的制备方法，属于环境保护领域，该方法采用模板法-水解包覆法制备Sr²⁺掺杂的碳/二氧化钛核壳粒子，并于一定温度下煅烧一定时间后，即得Sr²⁺掺杂的TiO₂纳米复合空心球光催化剂。本发明制备的Sr²⁺掺杂TiO₂复合空心球光催化剂可应用于可见光下催化降解阳离子染料溶液。本发明所用原料均无污染，方法的工艺简单，制备过程中无污染物排放，制备周期短，能耗少，成本低，属绿色合成技术，并可实现规模化制备。用Sr²⁺进行掺杂后，提高光催化剂的可见光响应，同时，锶掺杂可提高电子和空穴的寿命，促进了光电子的传输，大大提高了催化剂的可见光催化活性。