采用均匀沉淀法，以硫酸氧钛为主原料，尿素为沉淀剂宿主制备出8～30nm的TiO₂，采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、差热—热重（DTA-TG）等分析测试手段研究了反应温度、反应时间、反应物配比、反应物浓度，煅烧时间以及煅烧温度等因素对纳米TiO₂的粒径、形貌、晶型转变的影响，结果表明：纳米TiO₂的收率随反应温度、反应物配比、反应时间的增大而增加，随反应浓度的增大减小；TiO₂的粒径随反应温度、反应浓度、煅烧温度、煅烧时间的增大而增大；TiO₂的晶型随煅烧温度的升高，由无定型转变为锐钛矿再向金红石型转变。通过正交化实验设计得出制备纳米TiO₂的最佳工艺条件为：反应温度：90℃；[TiO²⁺]浓度：0.8mol／l；反应时间：4h；TiOSO₄／CO（NH₂）₂：1：3。通过DTA对纳米TiO₂的晶型转变进行研究，得出了在最佳工艺条件下制备出的纳米TiO₂的晶型转化温度，在470℃左右由无定型转变为锐钛矿型，在830℃左右开始由锐钛矿型向金红石型转变，这与XRD的结果完全一致。 在不同条件下对工业级TiO₂和合成的纳米TiO₂进行表面Si包覆，采用透射电子显微镜（TEM）、X光电子能谱（XPS）、X荧光光谱（XRF）等测试手段分别对包覆颗粒的表面形貌、表面组成、成膜机理、颗粒界面的化学键合进行了研究，结果表明TiO₂表面元素的Si元素是以化学键结合于TiO₂颗粒表面的，形成Ti—O—Si键；得出包覆的最佳反应条件：1、工业级TiO₂：反应温度：85℃；反应时间：5h；C_Na2SiO3：0.5mol／l；反应pH：9.5；C_TiO2：200g/l；2、纳米TiO₂：反应温度：90℃；反应时间：1h；C_Na2SiO3：0.5mol／l；反应pH：9.5；C_TiO2：100g/l。