本发明公开了空气净化及污水处理领域内的一种过滤与光催化降解集成复合膜层的制备方法，包括如下步骤：选取不同孔径、不同厚度以及不同材质的多孔载体；将多孔载体材料放入丙酮或乙醇溶液中超声波清洗，再用去离子水反复洗涤后烘干；通过低压低温等离子体对多孔载体进行前处理；膜层的生长，主要是通过水热合成法控制，向水热反应釜中添加所要制备膜层材料的前驱体物质；通过大气压低温等离子体对多孔载体表面膜层进行后处理，主要是应用射频电感耦合等离子体仪处理多孔载体表面膜层，这种等离子体处理仪可调控的参数包括激发电源的功率、等离子体气体种类、处理时间。本发明制得的复合膜层可用于空气净化与污水处理。