一種新型單原子鈦催化劑的制備及其應用,屬于單原子電催化技術領域。將氧化石墨和異丙醇進行超聲分散,攪拌作用下,添加有機金屬鈦鹽的異丙醇溶液,得到混合溶液;其中,氧化石墨在異丙醇中的濃度為1?5mg/mL,有機金屬鈦鹽與氧化石墨的質量比為0.1?3:100;混合溶液繼續超聲分散1?5h,攪拌2?20h;離心分離反應所得的混合液,取沉淀,真空干燥;將得到的固體粉末在惰性氣氛下熱處理,溫度400?900℃,恒溫70?300min,冷卻至室溫,得到新型單原子鈦催化劑。本發明的制備方法操作簡單,成本低,組裝成染料敏化太陽能電池的光電轉化效率較高,是一種很有潛力的染料敏化太陽能電池對電極的替代材料。