以氯化法鈦白粉廠的精制TiCl4為原料，將其稀釋到一定濃度后，加入堿性溶液進行中和水解，所得的TiO2不合物經洗滌、干燥和煅燒處理后即得納米TiO2產品。其反應式如下：
TiCl4+4H2O===Ti(OH)4↓+4HCl
Ti(OH)4===TiO2+2H2O
英國的Tioxide公司便利用這種方法合成針狀金紅石型納米TiO2產品。日本石原產業公司生產的系列納米TiO2產品。可能也是利用這種方法生產的。
TiOSO4溶液中和法是把水洗合格的偏鈦酸與硫酸反應生成純的TiOSO4溶液，再配 成一定濃度后，進行堿中的水解或加熱水解，形成的二氧化鈦水合物經解聚、洗滌、干燥處理后，根據不同的煅燒溫度便得到不晶型的納米TiO2產品。其反應式如下：
堿中和水解法
TiOSO4+2NaOH+H2O===Ti(OH)4↓+Na2SO4
Ti(OH)4===TiO2+2H2O
加熱水解法
TiOSO4+2H2O===TiO(OH)2↓+H2SO4
TiO(OH)2===TiO2+H2O
日本帝國化工公司的MT系列產品和芬蘭凱米拉公司的UV-Titan系列產品就是通過這種藝生產的。
亦有稱為液相沉淀法的。即以硫酸法鈦白粉廠的中間產品硫酸氧鈦溶液為原料，以工業尿素為沉淀劑，生成偏鈦酸沉淀，再加入大約0.01mol/L的硫酸和去離子水，以及溶膠劑與十二烷基磺酸鈉為表面活性劑，然后絮凝分離，噴霧干燥、回轉窯煅燒，獲得納米TiO2粒子。根據煅燒時所采用的不同溫度，可以得到不同晶型的產品，其中550℃煅燒所得產品為銳鈦型，大于750℃煅燒所得產品為金紅石型，該方法制備的TiO2粒徑為20~50mm，收率達90%以上。
日本石原產業株式會社的方法是把水解后的偏鈦酸先用氨中和至pH值為7，然后過濾、水洗除支硫酸根，接著再向濾餅中加入鹽酸解凝后用氨再調至中性，再過濾、水洗，于400~700℃下煅燒2h可得到10~30nm的納米TiO2。