Проведен синтез наноразмерных частиц оксидов титана в расплавленной смеси хлоридов и нитратов щелочных металлов. Образованные порошки оксида аттестовали методами рентгеноструктурного анализа, спектроскопии комбинационного рассеяния и сканирующей электронной микроскопии. Синтез оксидов титана различной модификации и состава проходит при анодной поляризации высокочистого титана в расплавленной эвтектической смеси хлоридов цезия и натрия, содержащей 5 мас. % нитрата натрия, в гальваностатическом режиме плотностью тока 3.5 мА · см–2 в температурном интервале 540–700°С под атмосферой аргона. Фазовый состав продуктов оксидирования зависит от температуры синтеза, а размер частиц контролируется при помощи задаваемой плотности и температуры. Методами рентгеноструктурного анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния было установлено, что образец, полученный при температуре синтеза 540°С однофазен и состоит из Cs1.36Ti6.64O16, а образцы, которые были синтезированы при температурах 600 и 650°С, образуют фазу TiO2 в смешанных модификациях анатаза и рутила. Образец, который был получен при температуре 700°С состоит из диоксида титана TiO2 (модификация рутила и брукита) и NaTi8O13. Методом сканирующей электронной микроскопии показано, что с ростом температуры синтеза размер частиц уменьшался. В образце, синтезированном при температуре 540°C и отожженном при температуре 200°С, содержится смесь наноразмерных и микроразмерных частиц трититаната цезия (более 50 нм). Образец диоксида титана, синтезированный при температуре 600°C, имеет размер частиц 20 нм, а образцы, синтезированные при температурах 650 и 700°С, имеют размер частиц 10–20 нм.