本发明公开了一种纳米二氧化钛的绿色制备方法，具体为：将钛酸正丁酯加入至无水乙醚中，加入氯化钠和碳酸铵，得到悬浊液，恒温挤压造粒，得到球状颗粒；将乙基纤维素加入乙醇与乙醚中，形成纤维醇溶液，然后均匀喷雾在球状颗粒上，烘干，将镀膜球状颗粒放至反应釜内恒温反应，加入甘油与乙醇的混合溶液中超声处理，过滤洗涤，得到滤棉；将滤棉放入无水乙醚中低温超声，喷雾沉积，得到纳米二氧化钛。通过分散、包裹、固定实现钛酸正丁酯在球状颗粒里的均匀稳定分布，通过封闭球状颗粒、原位水解实现水解产物在滤棉均匀分布，形成颗粒均一的纳米级二氧化钛。整个制备过程的溶剂可以无损回收，循环使用绿色环保，且回收方式属于降温冷凝回收。