TiO2作为一种n型半导体材料，以其催化性能优良、化学性质稳定、安全无副作用等特点被广泛应用在光催化领域。随着纳米材料的迅速发展，半导体材料和纳米技术的结合越趋紧密，目前，包括纳米晶，一维、二维、三维形貌在内的TiO2纳米材料已经通过多种方法成功合成，其中TiO2纳米线被认为是提高光催化性能的最好结构。TiO2纳米线制备方法多样，其中模板法使用最为广泛，模板法能够较好控制TiO2纳米线的定向生长，但由于其成本高昂、制备规模受限，因而，低成本、高效地制备TiO2纳米线成为本领域的研究热点。　　本论文在油酸/水合肼（OLA/hydrazine）的协同调控作用下，运用水热合成法制备TiO2纳米线，并探讨OLA/hydrazine组成比例、工艺条件对TiO2纳米线形貌的调控机理，以及TiO2纳米线微观形貌特征与光催化性能之间的关系。本论文不仅丰富了TiO2纳米线基础研究内容，还为TiO2纳米线的潜在应用提供了有益的工艺技术支持。本论文的主要工作如下：　　（1）水热法制备TiO2纳米线及OLA/hydrazine协同调控机理　　以TALH为Ti源，OLA/hydrazine为协同形态控制剂，NaOH溶液为溶剂，通过水热法合成了锐钛矿相TiO2纳米线。通过调节Ti源和控制剂的比例，以及反应温度和反应时间，可以调控TiO2纳米线的形貌。实验结果表明，摩尔比为Ti:OLA:hydrazine=1:2:4时，在200℃温度下反应24 h能够得到沿[001]晶向生长，以（100）为特征面的形貌一致的锐钛矿相TiO2纳米线。　　（2）不同形貌TiO2纳米线对罗丹明B的光催化效果　　将上述水热法所合成的TiO2纳米线在水溶液中降解罗丹明B。实验结果表明，本文合成TiO2纳米线具有较好的吸附性能，而且在紫外光照射后光催化效率是商用TiO2颗粒P25的两倍。这说明利用TiO2纳米线处理水中有机物污染效率较高、效果较好。　　（3）罗丹明B在锐钛矿相TiO2纳米线（100）表面的吸附行为　　基于第一性原理计算，本论文利用Material Studio软件建模，采用2×1的周期平板模型进行模拟。通过CASTEP模块计算优化后的锐钛矿TiO2（100）面吸附前后能带结构和态密度，并得出其吸附解离能线图，计算结果显示罗丹明B在TiO2（100）表面同时发生分子吸附与解离吸附，且以解离吸附为主。