Phương pháp biến tính sau tổng hợp thường được sử dụng để chức năng hóa (functionalization) một vật liệu đã tổng hợp được. Áp dụng phương pháp này tổng hợp các vật liệu chứa Titan là một cách tiếp cận mang lại hiệu quả cao. Đối với vật liệu zeolit hoặc MQTB và vật liệu khung hữu cơ kim loại chứa titan, phương pháp này sử dụng các tiền chất chứa Ti ancoxit hoặc TiCl4 nhằm gắn các tâm hoạt động Ti vào mạng tinh thể mang đến hoạt tính oxi hóa khử cho vật liệu, ngược lại, đối với TiO2 tiền chất chứa các nguyên tố cần biến tính (ion kim loại hoặc nguyên tử phi kim) được sử dụng nhằm nâng cao hoạt tính xúc tác.
Ví dụ zeolit chứa Titan trên các zeolit cấu trúc FAU, MAZ, LTL, MOR được điều chế bằng phương pháp biến tính sau tổng hợp công bố bởi Verlade và cộng sự [59]. Tương tự như vậy Ti -MCM-41, Ti-SBA-15 …. được điều chế bằng cách sử dụng TiCl4 đưa vào vật liệu MQTB tương ứng ở nhiệt độ cao, môi trường khí trơ sau đó chuyển qua giai đoạn cố định tâm Titan đã được công bố bởi nhiều tác giả [60]. Trong khuôn khổ chuyên đề luận án này, phương pháp được áp dụng để biến tính nitơ TiO2 nhằm nâng cao hoạt tính quang xúc tác của vật liệu. Một áp dụng khác, TiCl4, TBOT lại là tiền chất để hình thành hoạt tính oxi hóa trong mạng tinh thể MQTB và vật liệu khung hữu cơ kim loại.
Titan đioxit biến tính Nitơ được tổng hợp trên hệ thiết bị tự thiết kế bằng cách xử lý TiO2 thương mại (P25) ở nhiệt độ cao trong khí quyển amoniac, khi mang Nitơ ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau. Dòng N2 và NH3 đi qua ống phản ứng với tỷ lệ 1:1 về thể tích, lưu lượng khí 100 ml NH3/phút. Kết quả vật liệu tổng hợp được có khả năng hấp thụ ánh sáng vùng nhìn thấy tốt hơn mẫu ban đầu bằng việc phân tích phổ UV-vis rắn. Kết quả nghiên cứu dẫn ra kết luận mẫu vật liệu tốt nhất thực hiện ở 600 oC, xử lý TiO2 bằng NH3 trong 4h.