Generirati barij metatitanat sa rastopljenim barij karbobatom (dodati barij hlorid ili natrijev karbobat kao pomoćni otapal):
TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑
Netopljen u vodi ili razrijeđenoj sumpornom kiselinom, ali topiv u vrućoj koncentriranoj sumpornom kiselinom ili rastopljenom kalij-vodikovom sulfatu:
TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
Iako je otopina dobivena rastvaranjem titanij-dioksida u vrućoj koncentriranoj sumpornoj kiselini kisela, može se hidrolizirati i kada se zagreva i prokuva kako bi se dobio hidratirani titanij-dioksid (titanska kiselina tipa β) koji je neraskidiv u kiselinama i alkalijama. Ako se alkaliji doda novo pripremljena otopina titanijum hlorovodikova kiselina, dobija se svjež hidratirani titanov dioksid (titanska kiselina tipa α) koja je reaktivnija od titanske kiseline tipa β i može se rastvoriti u razrijeđenoj kiselini i koncentriranoj alkaliji. Nakon što se rastvori u koncentriranoj otopini natrijevog hidroksida, hidratirani titanat sa hemijskom formulom Na2TiO3· H2O se može precipitirati iz otopine.
Titanij dioksid i ugljikov prah su pritisnuti u masu i kokirani, zagrijevani na 1070-1170K, kako bi se proizveo plinoviti titanij tetrahlorid.
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4↑+2CO↑
Ova reakcija je veoma važna za vađenje titanija. Magnezij ili natrij lako mogu smanjiti titanijum tetrahlorid.
Reakcija titanij dioksida sa COCl2 (fosfat), SOCl2 (tionil hlorid), CHCl3 (triklorometan), CCl4 (karbon tetrahlorid) i drugih reagenta za hlorinaciju može se koristiti i za pripremu titanij-tetraklorida:
TiO2+CCl4=TiCl4↑+2CO2↑(Reakcija je završena na 770K)
