本发明公开了一种光催化抗菌氯氧化铋/石墨烯二维异质结及其制备方法与应用。所述方法:首先通过聚乙烯吡咯烷酮修饰石墨烯,然后采用一步水热法,将甘露醇、五水硝酸铋、聚乙烯吡咯烷酮修饰石墨烯和氯化钠水热反应得到氯氧化铋/石墨烯二维异质结。本发明所述方法合成原料绿色无毒,方便经济,易于制备;所制得的氯氧化铋/石墨烯二维异质结在氙灯照射下能够较快速地杀死细菌。