Bột Nd-TiO₂ và TiO₂ không biến tính  được  điều chế bằng cách thuỷ nhiệt và thuỷ phân dung dịch TiOSO₄ với sự có mặt của urê. Các đặc tính của sản phẩm được xác định bởi các phương pháp: XRD, UV-VIS, TEM và BET. Kết quả cho thấy, ion Nd ³⁺có tác dụng  ức chế sự phát triển tinh thể, giảm kích thước hạt, tăng diện tích bề mặt, kìm hãm quá trình chuyển pha từ anata sang rutin và tăng cường khả năng hấp thụ quang trong vùng ánh sáng nhìn thấy của TiO₂. Sản phẩm Nd-TiO₂ ở tỉ lệ mol Nd/TiO₂ 25 × 10 ^-3 % trong cả hai phương pháp điều chế là đơn pha anata, kích thước hạt bé (~ 7 nm trong phương pháp điều chế thuỷ nhiệt và ~ 31 nm trong phương pháp điều chế thuỷ phân) và có hiệu suất phân hủy quang metylen xanh trong dung dịch nước cao hơn khoảng 1,4 lần so với mẫu TiO₂ không biến tính. Cả hai phương pháp đều tỏ ra hiệu quả trong việc điều chế vật liệu Nd-TiO₂. Tuy nhiên, vật liệu Nd-TiO₂ điều chế theo phương pháp thuỷ phân cho hiệu suất phân huỷ quang (98,48 % chỉ sau 1,5 giờ chiếu xạ) cao hơn so với mẫu Nd-TiO₂ được điều chế bằng phương pháp thuỷ nhiệt (95,84 % sau 2 giờ chiếu xạ).