本发明提供一种液相脉冲激光烧蚀制备高催化性能纳米TiO2颗粒的方法，将超声清洗过的金属钛片作为靶材放入容器底部，然后向容器中缓慢注入去离子水溶液，直至溶液高出靶材；激光器发出的激光，经过分光镜，部分激光反射到达能量计来监测激光的能量，部分激光透射至全反射镜改变方向并通过透镜最终聚焦于容器内的靶材表面；改变激光轰击靶材的位置；烧蚀结束后，提取分离出来的固体放入酒精中超声分散；烘干酒精后封口存放。本发明操作简单，通过多脉冲对制备颗粒的二次作用，受TiO2纳米颗粒的物理性质影响，使其在脉冲作用下自动形成二维和棒状结构，提升了催化性能，而避免为了得到该种特殊结构而需要的复杂化学生长过程。