一種溫和條件下，離子液體輔助水熱合成超薄TiO2納米頁方法，其特征在于反應(yīng)體系簡單、操作簡便、反應(yīng)條件溫和，可適用于規(guī)模化生產(chǎn)。主要包括以下步驟：1)將咪唑類離子液體與水混合，并攪拌均勻，作為混合溶劑；2)將可溶性鈦源溶入上述混合溶劑中，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，并在不同溫度下反應(yīng)一段時(shí)間。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，離心分離，用去離子水和無水乙醇洗滌交替洗滌，干燥。得到TiO2納米頁。本發(fā)明合成的超薄TiO2納米頁厚度為1.8納米，并具有高的比表面積，可應(yīng)用于光催化、鋰離子/鈉離子等二次電池、染料敏化太陽能電池、超級(jí)電容器、光電器件、納米材料及復(fù)合材料等領(lǐng)域。