本发明涉及贵金属和黑色介孔二氧化钛纳米复合材料的原位制备方法，包括如下步骤：步骤一：通过溶胶凝胶法制备无定型的钛纳米球；步骤二：加入贵金属前驱体，并通过水热法原位制备贵金属和介孔二氧化钛的复合纳米球；步骤三：将洗涤干燥后的复合材料在管式炉中进行高温氢气还原，从而将纳米球表面Ti⁴⁺的白色二氧化钛还原为Ti³⁺的黑色二氧化钛。本发明简单高效，无需额外的还原剂，制备出的材料直径可控，单分散性好，比表面积大；而且通过调控贵金属的种类和浓度，能够有效地扩大材料的吸收光谱范围，提高载流子的迁移速率；此外，通过氢气还原，引入Ti³⁺的表面缺陷，能够进一步降低载流子复合效率，增大材料的吸光系数。