将海水资源转化为高效、绿色、清洁的氢能,能够缓解化石燃料不足引发的能源问题,还有利于解决淡水资源短缺和温室效应等一系列环境问题。因此,光催化全分解海水制氢（无牺牲剂）具有重要的可持续发展意义和实用价值。与传统的光催化分解纯水制氢相比,光催化全分解海水制氢将海水作为光催化制氢的反应物,极大降低了氢气的制备成本。本文通过简单的水热合成法,通过调控合成条件,合成了粒径大约为30 nm的板钛矿和锐钛矿二氧化钛纳米颗粒。在未额外添加牺牲剂的前提下,以去离子水,模拟海水（0.1 mol/L Na Cl溶液）和天然海水分别作为光催化反应介质,在全光谱的照射下分别进行了光催化产氢反应。结果为三种催化剂所有模拟海水中的析氢速率均大于在纯水中的析氢速率,其中,板钛矿体系表现出较高的析氢活性,并且只有板钛矿在光催化分解海水的析氢速率高于分解纯水的析氢速率。通过对三种二氧化钛纳米颗粒的形貌,表面性质,缺陷,能带结构和氧化产物进行分析,得到三种二氧化钛中板钛矿纳米颗粒具有最高光催化析氢活性的原因可能为:（1）具有更高位置的导带和更低位置的价带,具有更大的光催化氧化还原驱动力;（2）电子-空穴的复合程度最低;（3）能够生成更多的羟基自由基活性中间体,说明板钛矿具有更高的光催化活性。光催化分解模拟海水生成过氧化氢的速率明显低于纯水分解生成过氧化氢的速率,说明氯离子可能会和反应体系中生成过氧化氢主要来源的羟基自由基发生反应,所以造成光催化模拟海水的过氧化氢生成速率较低,从而间接证明氯离子会参与光催化反应生成氯气。氯气溶于水会生成光照下易分解为氯离子的次氯酸根离子,所以氯离子在光催化反应中起捕获空穴促进电子-空穴分离的牺牲剂作用。以上实验结果证明光催化全分解海水制氢具有较好的应用前景,并且本文使用的二氧化钛纳米粒子具有较大的光催化全分解海水的潜力。本课题工作使用简单的二氧化钛纳米粒子探索光催化全分解海水制氢这一前沿课题,为探究海水中无机离子对光催化反应的影响提供有价值的思路和解释。