تولید مواد در ابعاد نانومتری، خواص متفاوتی نسبت به خواص تودهای از خود نشان میدهد که زمینه تحقیقات بسیار زیادی را فراهم آورده است .یکی از زمینههای تحقیقاتی که بسیار مورد توجه قرار گرفته، تولید دیاکسیدتیتانیم در ابعاد نانومتری است .دلیل آن، خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب دیاکسیدتیتانیم است که باعث شده، کاربرد بسیار وسیعی در زمینههای مختلف، از قبیل فتوکاتالیست، پایههای کاتالیستی، سنسورهای گازی و غیره داشته باشد .از طرف دیگر در بین ساختارهای نانومتری، ساختارهای نانومتری تکبعدی از قبیل نانولولهها و نانوالیاف به دلیل شکل هندسی خاصی که دارند دارای خواص منحصربفردی هستند که باعث شده است کاربرد آنها روز به روز افزایش یابد .لذا از یک طرف، خواص خوب دیاکسیدتیتانیم و از طرف دیگر خواص منحصربفرد نانولولهها، زمینه تحقیقات وسیع بر روی نانولولههای TiO۲ را فراهم آورد و کازوگا در سال ۱۹۹۸ موفق شد نانولولههای TiO۲ را به روش ساده هیدروترمال سنتز کند. همین امر باعث شد در ادامه دانشمندان و محققان دیگر بر روی سنتز نانولولههای TiO۲ متمرکز شده و در جهت بهبود خواص آن مطالعات وسیعی انجام دهند تا بتوانند کاربرد آن را بهبود بخشند .این پروژه نیز در همین راستا تعریف شده و به سنتز انواع نانوساختارهای TiO۲ با روش هیدروترمال پرداخته شده است .در این تحقیق، ابتدا به مطالعهای جامع روی انواع نانوساختارهای TiO۲ به ویژه نانولولهها و نانوالیاف دیاکسیدتیتانیم پرداخته و روشهای سنتز مختلفی که برای سنتز آنها به کار گرفته شده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این مطالعات نشان داد که روش هیدروترمال به عنوان روشی ساده و ارزان قیمت دارای مزیتهای بسیار زیادی است که میتواند برای سنتز نانوساختارهای TiO۲ مورد استفاده قرار گیرد. در سنتز نانوساختارهای دیاکسیدتیتانیم به روش هیدروترمال، پارامترهای مختلفی مورد ارزیابی قرار گرفته است که در این تحقیق، علاوه بر دما و زمان واکنش، اثر اختلاط بر روی خواص نهایی محصول برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که اعمال اختلاط در مرحله واکنش هیدروترمال، باعث افزایش انرژی سیستم و فراهم آوردن شرایط لازم برای تشکیل ساختارهای نانولولهای و نانوالیافی میشود .از طرفی اثر چهار فاکتور غلظت سود، دما و زمان واکنش و وزن پودر اولیه TiO۲ ، روی مشخصات محصول نهایی در سه سطح با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، بررسی شد و تحلیل آماری نتایج نشان داد که زمان واکنش بیشترین و دما و غلظت سود تاثیر معنیداری روی سطوح ویژه محصول نهایی دارند .همچنین تاثیر مرحله اسیدشویی و اتمسفر خشک کردن بر روی خواص نهایی نانوساختارهای سنتز شده TiO۲ بررسی گردید بطوریکه نتایج حاصل بیانگر تاثیر چشمگیر این مراحل روی خواص نهایی محصول بود