本发明公开了一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶，采用以下步骤制备而成：使Ti4+盐溶液与双氧水反应，制得过氧化钛复合物；将所述过氧化钛复合物与氨水混合，使混合后液体的pH值为7～10，反应完成后制得水合过氧化钛；将所述水合过氧化钛溶于水中，并与碳量子点溶液混合，使混合后液体中碳量子点与二氧化钛的质量比为0.1～10:100；然后在60～100℃下反应4～10小时，从而制得具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶。本发明不仅具有很高的可见光活性和光催化效果，而且与粉体产品相比更方便实际应用，制备方法简单，有利于工业化生产。