1.一种TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于所述多层结构由石墨烯层和TiO2层交替叠加而成。
2.如权利要求1所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于所述多层结构的层数为2-10层。
3.如权利要求2所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于每层TiO2的厚度为10nm-1μm。
4.如权利要求2所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于每层石墨烯的厚度优选为5-100nm。
5.如权利要求1所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于其制备方法包括步骤：
1)在金属铜衬底上化学气相沉积(CVD)石墨烯层；
2)在石墨烯层上化学气相沉积(CVD)TiO2层；
3)根据需要在TiO2层上再次化学气相沉积石墨烯层；
4)根据需要重复步骤2)和3)；
5)去除金属铜衬底，获得TiO2-石墨烯多层结构。
6.如权利要求5所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于步骤1)的具体操作为：
A)铜衬底预处理：抛光、超声清洗、干燥；
B)将铜衬底置于CVD设备内，然后抽真空；
C)通入氦气和氢气，保持气压在100-500Pa，其中氢气的流量为100-500sccm，氦气的流量为100-1000sccm；
D)将铜衬底的温度升温至900-1000℃并保温20-40min，然后通入一定比例的氢气和甲烷(或乙炔)，保持气压在100-500Pa，持续通气直至石墨烯生长完成，停止加热，保持通入氢气和氦气至温度降至室温，取出铜衬底和石墨烯。
7.如权利要求5所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于步骤2)的具体操作为：
a)将带有石墨烯层的铜衬底置于CVD设备内，然后抽真空；
b)通入含有0.05-0.5wt％四氯化钛和0.05-0.5wt％氧气的氦气，保持气压在100-500Pa，总气体流量为1000-2000sccm，温度控制在140-150℃；
c)将带有石墨烯层的铜衬底的温度升温至500-700℃，保持气压在100-500Pa，持续通气直至TiO2生长完成，停止加热，保持通入氦气至温度降至室温，取出带有石墨烯层和TiO2层的铜衬底。
8.如权利要求5所述的TiO2-石墨烯多层结构，其特征在于步骤5)去除铜衬底的方法为腐蚀法，具体操作为：将制备完成的TiO2-石墨烯多层结构与铜衬底一起，悬挂或支撑置于腐蚀溶液内，使铜衬底浸入溶液液面下，直至铜衬底被完全腐蚀，取出TiO2-石墨烯多层结构并用去离子水洗净，干燥。
9.用如权利要求1-8任一项所述的TiO2-石墨烯多层结构制备的空气净化催化装置，其特征在于所述装置具有蜂窝状结构。
10.如权利要求1-8任一项所述的TiO2-石墨烯多层结构在汽柴油发动机进气系统中的应用。