该工艺是将钛醇盐气化成蒸气或经喷嘴雾化成微小的液滴，然后与水蒸气反应，可以用来合成单分散的球形纳米TiO2。由于反应温度不高，所制备的纳米TiO2通常为非晶型或锐钛型，如要得到金红石型纳米TiO2，还需要经过高温煅烧。其反应式如下：
nTi(OR)4(g)+4 nh2o(g)= = = nTi(OH)4(s)+4 nroh(g)
nTi(OH)4(s)= = = ntio 2 & middot；H2O(南非)+氧化亚氮(南非)
nTiO2 & middotH2O(s)= = ntio 2(s)+nH2O(g)
胡黎明等人利用低温氮气将高温氮气携带的Ti(OC4H9)4蒸汽激冷形成亚微米液滴，再与水蒸气反应，在较低温度下合成出纯度高、单分散性好的纳米粒子。将上述过程分解为混合段和反应段，并推导出全混合反应器的级联模型来表征颗粒的成核和生长。该模型能很好地解释实验现象和结果。理论预测和实验研究表明，产物颗粒的粒径与反应器内的流动和混合条件以及反应体系的热力学性质有关。
日本草田株式会社和Wako Kogyo株式会社分别以氮气、氦气和空气体为载气，向反应器反应区通入烷氧基钛蒸气，进行瞬间混合和快速水解反应。纳米二氧化钛的粒径和颗粒形状可以通过改变反应区中各种蒸汽的停留时间、摩尔比、流速、浓度和反应温度来调节。该制备方法可获得平均原始粒径为10 ~ 150毫米、比表面积为50 ~ 300平方米/克的无定形纳米二氧化钛..如果将烷氧基钛蒸气、水蒸气和有机表面处理剂一起引入反应器，在烷氧基钛蒸气气相水解并形成纳米二氧化钛后，可以对二氧化钛颗粒进行有机表面处理，制得的纳米二氧化钛可用于涂料、聚合物催化剂等领域。该工艺的特点是操作温度低，能耗低，材料要求低，可连续生产。缺点是原料成本高，不能直接合成金红石型纳米二氧化钛。
