本發(fā)明提供了一種二氧化鈦多孔納米線及其制備方法。該方法包括以下步驟：將鈦源分散于含有氫氧化鋰的雙氧水水溶液中，攪拌形成透明溶液A；將透明溶液A進行加熱反應獲得納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物B；將納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物B分離后，經(jīng)低溫退火處理獲得納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物C；將納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物C分散于酸溶液中進行氫離子交換，得到納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物D；將納米線狀結(jié)構(gòu)前驅(qū)物D經(jīng)高溫退火處理獲得多孔納米線狀結(jié)構(gòu)二氧化鈦產(chǎn)物E，即二氧化鈦多孔納米線。本發(fā)明還提供了上述方法制備的二氧化鈦多孔納米線。該二氧化鈦納米線具有多孔結(jié)構(gòu)，可大大增加納米線結(jié)構(gòu)的比表面積，提升材料在電池電極、催化、光催化、傳感、太陽能電池、親疏水、生物等領域的應用效果。