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采用水热法，使用无水TiCl4及钛酸四正丁酯为原料在反应温度120℃、反应时间5h的条件下，分别制备了不同晶相的二氧化钛（即锐钛矿相和金红石相）。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）分析手段对样品的物相、结构、形貌进行了表征和分析。XRD结果表明，使用TiCl4作为原料，可以得到低温稳定的锐钛矿二氧化钛相；使用钛酸四正丁酯为原料，可以制备高温金红石相二氧化钛。TEM照片清晰地显示了锐钛矿和金红石相的纳米颗粒大小均匀，分散性好。同时对其反应机理进行了简单的探讨。