A、水分解的产物是氢气和氧气，氢气作为能源，氧气是空气的主要成分之一，所以正确．
B、催化剂是在化学反应中能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质，TiO₂符合定义，所以正确．
C、该技术使海水分解的反应可用方程2H₂O

TiO2 激光

2H₂↑+O₂↑表示，可见，该技术可将太阳能转化为氢能，所以正确．
D、催化剂是在化学反应中能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质，反应前后质量不变，在海水分解过程中不必添加TiO₂，所以错误．
故选D．