本发明属于光催化材料技术领域，具体公开了一种铁元素与两种非金属元素共掺杂改性锐钛矿型纳米二氧化钛粉体的制备方法，以烷基酚聚氧乙烯醚、碳原子数为4～7的一元醇为表面活性剂，碳原子数为5～8的烷烃或环烷烃为油相，无机或有机钛源为原料，含铁元素和两种非金属元素的稀酸溶液为水相，经溶剂热法制得，所述两种非金属元素中的一种选自氮、磷或砷，另一种选自氧、硫、硒或碲。该方法条件温和，避免了高温处理对产物的形貌和稳定性影响；利用所述方法获得的改性锐钛矿型纳米二氧化钛粉体尺寸可控、大小均匀，直径在8～20nm，其在可见光作用下降解甲基橙，反应1.5h，甲基橙的降解率高达96%。