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本发明公开了一种铀分离的二氧化钛催化剂的制备及应用，包括：使用硅源和钛源合成SiO2@TiO2纳米球，分散得到SiO2@TiO2纳米球分散液；向SiO2@TiO2纳米球分散液中加入锰盐，反应得到SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2；煅烧SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2，分散，搅拌离心，洗涤干燥得到Mn‑SAs/TiO2；将分散至羟基乙叉二膦酸或H3PO4溶液中，搅拌，洗涤，干燥，制备得到二氧化钛催化剂。本发明制备的铀分离的二氧化钛催化剂，用于催化还原高氟含铀废水中的U(VI)，促进了Mn‑SAs/TiO2@HEDP催化剂和Mn‑SAs/TiO2@PO4催化剂的有效电子‑空穴分离和转移，同时提高了高氟含铀废水中U(VI)的去除率。