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氢能源是化石燃料的一个极具吸引力的替代品,可以解决很多环境问题和能源短缺问题。在众多不同的纳米材料中,TiO2由于其优异的稳定性、耐光腐蚀性、无毒性、成本低廉、高催化活性和环境友好性等特点,是目前研究最多、最常用的半导体光催化剂,可用于光催化制氢,CO2转化为高能碳氢燃料和污染物降解等多种领域。但是,传统的制备TiO2的方法中存在很多问题,例如复杂的合成步骤,较长的反应时间,较高的煅烧温度,加入酸作为抑制剂、表面活性剂作为模板剂、有机溶剂作为稀释剂等,这使得在批量制备TiO2的过程中存在重复性差、高能耗和环境污染的问题,这些问题已经严重影响了纳米材料制备和应用的工业化进程。因此,温和、绿色、快速、高效地规制TiO2仍然面临巨大的挑战,寻找一种绿色溶剂替代传统的溶剂来避免化工生产过程中对环境的污染问题迫在眉睫。低共熔离子液体（DEILs）因其成本低廉、可生物降解、无毒、易于大规模制备和与传统离子液体相似的性质,在绿色温和条件下制备高活性纳米材料中具有广阔的应用前景。DEILs通常是由氢键供体（如尿素,酰胺,酸或多元醇等）,和氢键受体（如氯化胆碱（ChCl）等）组成。尤其是,DEILs是非常典型的可设计型溶剂,其能够用于制备形貌可控的纳米粒子和自组装胶体粒子。通常,DEILs可在纳米材料的合成中发挥多种作用,例如,作为超分子模板、溶剂和稳定剂,另外,DEILs可通过改变氢键供体和受体的种类及比例来调控其物理化学性质,这说明DEILs在纳米材料的合成中具有非常深远的应用前景。因此,在第一部分,ChCl/草酸的DEIL被合成出来用于温和条件下绿色快速制备有着（101）和（001）晶面异质结的钱串景天状的TiO2。然后,钱串景天状的TiO2的合成机制通过时间演化实验和研究氢键供体和受体的种类的改变对形貌的影响进行了探索。最后,对制备的TiO2的产氢活性和产氢的稳定性进行了探究。并通过荧光测试、阻抗测试进一步说明了高产氢活性的原因,光电流测试和IPCE测试进一步验证了通过ChCl/草酸的DEIL合成出来的TiO2具有良好的光电催化性能。基于DEILs各种优异的物理化学性质,这项研究将提供一种绿色、快速、易控制备高效催化剂的方法,也提供了一种大规模批量制备催化剂的方法。第二部分的重点依然在于DEILs合成TiO2,依然保持绿色、温和、可控、一步合成法的优势,突破点在于通过DEILs构成的变化来构建TiO2异相结,实现了由最初的单一晶相锐钛矿TiO2到板钛矿/金红石异相结TiO2的转变,并且进一步提高了TiO2的活性。因此,功能性的ChCl/甜菜碱/草酸DEIL被合成出来,用于温和条件下一步法绿色快速制备板钛矿/金红石异相结TiO2。研究结果表明,不同ChCl和甜菜碱的比例条件下所合成的异相结TiO2中板钛矿TiO2和金红石TiO2的比例也不相同,然后对异相结TiO2的形貌和光催化产氢活性也进行了研究。基于DEILs各种优异的物理化学性质,这些研究发现将提供一种绿色、快速、易控制备高效异相结光催化剂的方法,同时也是一种可大规模批量制备异相结光催化剂的方法。目前DEILs应用于纳米材料合成的研究并不多,但是根据本论文的研究成果,基于DEILs合成纳米材料的方法将打开一扇半导体光催化剂合成的大门,开启绿色易控快速合成高效纳米催化剂的新纪元。