在众多研究者的不断努力下，二氧化硅粉体在制备方法的研究上有了长足发展，以不同的原材料为基础， 形成了许多各具特色的物理及化学制备方法(见表1)，极大地促进了二氧化硅粉体的应用与自然资源的有效利用。
1. 1 物理方法
      纳米二氧化硅的物理制备方法主要为机械粉碎，通过超细粉碎机械产生的冲击、剪切、摩擦等力的综合作用对大颗粒二氧化硅进行超细粉碎，然后利用高效分组装置分离不同粒径的颗粒，从而实现纳米二氧化硅粉末粒度分布的均匀化与特定化。物理方法的生产工艺简单、生产量大、生产过程易于控制，但对原料要求较高, 且随着粒度减小， 颗粒因表面能增大而团聚，难以进一步缩小粉体颗粒粒径。
       为了解决这一矛盾，任振等融合了功率超声和搅拌粉碎，利用研磨介质互相碰撞产生的挤压、剪切、冲击等作用力， 以及超声空化作用产生的高能冲击波和微射流的共同作用，使一定浓度的原料在粉碎筒中被同步粉碎与分散。该方法综合了功率超声与机械搅拌粉碎的优点，使产品易于达到纳米级且介观分散均匀、分布窄。
1. 2 化学方法
1. 2. 1 化学气相反应法
       此法利用有机硅化合物(如有机卤硅烷、硅烷等)、氢气与氧气或空气混合燃烧，有机硅化合物在高温燃烧后，在反应生成的水中进行高温水解，从而制得纳米二氧化硅。合成的纳米颗粒具有粒度均匀、粒径小且成球形、产品纯度高、表面羟基少等优点。
       但此法要使化学反应发生，还必须利用加热、射线辐照或等离子体等方式将反应物活化成分子, 因而此法所用设备要求高, 所用原料贵，产品价格较高，且其制备核心技术和市场主要由德国、美国和日本几大公司控制, 限制了它的应用。为了降低其生产成本，实现大规模生产，此法在原料选择、反应条件与设备要求等方面需要更深入的研究。
1. 2. 2沉淀法
       沉淀法是将反应物溶液与其它辅助剂混合，然后在混合溶液中加入酸化剂沉淀，生成的沉淀再经干燥与煅烧得到纳米二氧化硅。此法因其工艺简单、原料来源广泛而得到广泛地研究与应用，但其产品性状难以控制的问题尚没得到较好解决，所以目前对此法的研究重点多为将其它控制手段与沉淀法结合，加强对反应及沉淀过程的控制，使产品的性状得到改善。
        何清玉等将沉淀过程置于超重力反应器中，利用比地球重力大数百倍至千倍的超重力环境，强化微观混合和传质过程，可使反应时间大大缩短，使制得的产品粒径小、粒度分布窄。此外，亦可利用超声波等分散手段， 使沉淀过程得到控制，从而防止颗粒团聚, 使产品性状得到改善。
1. 2. 3 溶胶- 凝胶法
        此法一般以硅酸盐或硅酸酯为前驱物溶于溶剂中形成均匀溶液，然后调节pH值，使前驱物水解聚合形成溶胶。随着水解的进行，水解产物进一步聚集形成凝胶，滤出凝胶再经干燥及煅烧，制得所需的纳米二氧化硅粉体。此制备方法采用的前驱物中，正硅酸乙酯( TEOS )因其水解及溶胶凝胶化过程易于控制而得到广泛研究。
       TEOS的水解过程根据催化剂的不同可分成酸催化和碱催化，两者的催化水解过程有一定的区别。在碱催化下，TEOS的水解较完全，易于形成球形粒子；在酸催化下，由于单体聚缩速率较大,水解反应过程易发生线性缩合，形成三维空间网络结构而难以形成球形粒子。所以，目前制备纳米二氧化硅的研究主要为碱性催化， 吸附性能更优越的酸性纳米二氧化硅的研究较少。
       陈小泉等在非极性有机溶剂中，利用乙酸和醇在没有酸性催化剂下发生酯化反应，然后TEOS被限制在酯化生成水的水滴反应单元中充分水解，形成单分散纳米二氧化硅粒子，再经真空蒸发即可得成品。此方法利用乙酸和醇的酯化反应防止TEOS在乙酸存在下的线性缩合，使缩聚以多维的方式进行，从而制备了单分散的酸性纳米二氧化硅粉体。
       SungSoo等研究了在纳米二氧化硅制备过程中一价电解质所起的作用。研究发现， 以TEOS为前驱体、氨水为催化剂，在没有添加一价电解质时，所得颗粒粒径为35 nm 到几百纳米；而少量一价电解质的添加， 则可使颗粒表面电荷得到加强，阻止颗粒团聚成长, 使产品粒径缩小至17. 5 nm。但是当添加电解质的浓度超过最佳浓度时, 颗粒表面电荷受中和而团聚, 使颗粒粒径增大。同时, 作者还研究了不同一价电解质的作用效果, 其中, 碘化钠对缩小颗粒粒径所起的作用最明显, 而氯化铯所起的作用最小。
        李德慧等在醇类有机溶剂中, 以氨水为催化剂, TEOS 在分散剂作用下水解, 经真空低温冷冻干燥制得了单分散、球形实心、粒度分布极窄的高纯纳米二氧化硅颗粒。此法利用真空低温冷冻干燥, 使二氧化硅水悬浮液中冻结的水分在低温低压下升华而脱去, 最大限度地避免了干燥过程中二氧化硅粒子的团聚, 从而得到单分散的二氧化硅粉体。溶胶- 凝胶法的制备反应较易进行与控制所得产品具有较大的比表面积, 但是洗涤困难、对原料要求较高且干燥时间太长等限制了它的使用, 在原料的广泛性上需进一步研究, 以降低工艺成本, 提高此方法的适用性。同时, 如何改变工艺控制(如水解环境、干燥方式及热处理途径等)以缩短生产周期仍是一个有待解决的难题。
1.2.4 微乳液法
        微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、油、水组成, 剂量小的溶剂被包裹在剂量大的溶剂中形成一个个纳米级的、表面由表面活性剂组成的微泡。微乳液法就是通过向由前驱物制得的微乳液中滴加酸化剂或催化剂, 使制备反应在微乳液泡内发生, 利用微乳液使固相的成核生长、凝结、团聚等过程局限在一个微小的球形液滴微泡内, 从而形成纳米球形颗粒, 又避免了颗粒之间进一步团聚, 易实现粉体粒径的可控性生产。
        微乳液在整个制备过程中是作为一个微反应器和模板, 其制备效果对产品的质量起了关键作用。为了能够达到理想的效果, 配制微乳液所选取的表面活性剂的HLB (亲水亲油平衡值)应该与微乳液中油相的HLB 相匹配, 同时, 综合运用多种表面活性剂可使微乳液更加稳定。此外, 助表面活性剂和油相也起着十分重要的作用, 油的碳原子数加上助表面活性剂的碳原子数等于表面活性剂的碳原子数是微乳液形成的最佳条件。如果采用高速搅拌器或超声波等混合手段, 更能在最短的时间内制得液滴最为均一且尺寸为纳米级的微乳液。通过微乳液, 再结合适当的后处理工序, 将可以制得形貌及粒径都较为均一的纳米二氧化硅粉体。
        如骆锋等以硅酸钠为前驱体, 以OP乳化剂为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂, 环己烷为油相制备微乳液, 然后以浓硫酸为酸化剂得到白色沉淀, 再经共沸蒸馏、真空干燥与高温焙烧制得了15-30nm 的二氧化硅白色粉末。此法在微乳液的基础上, 采用了共沸蒸馏工艺脱去凝胶中残余的水分, 防止含水胶体在干燥过程中发生粉末硬团聚现象, 使粉末的性能得到了提高。
        微乳液法作为一种新兴的制备方法, 由于其具有纳米级的自装配能力, 易于实现粒径与形貌的可控性制备而引起众多研究者的兴趣, 成为近年的研究热点。但是由于其成本高、产品的有机成份难以去除且易造成环境污染, 而尚未在工业上广泛应用。为了实现工业化生产, 在工艺上尚需进一步研究, 实现有机组分的分离与回收, 以及寻求有效的途径实现去除产品有机杂质的同时防止颗粒团聚等。

目前, 国内外对纳米二氧化硅的研究主要采用硅酸钠和正硅酸乙酯为原料, 而工业生产的原料则以低廉的硅酸钠为主。部分研究者为了实现资源的回收利用, 利用煤酐石、稻壳等废弃物为原料, 成功制备了纳米二氧化硅; 我们亦可以尾矿为原料制备纳米二氧化硅, 达到变废为宝的目的。利用各种硅含量较高的废弃物为原料制备纳米二氧化硅, 为部分废弃物提供了现实可靠的出路, 实现资源增值, 缓解了工业生产对环境所造成的压力。

综上所述, 由于纳米二氧化硅被广泛地应用于各行各业, 对其制备方法的研究得到了广泛的开展, 形成了多种多样的制备方法, 且随着科技的发展与研究的深入, 新的制备工艺将会不断被开发出来。但是, 目前纳米二氧化硅的制备技术仍难以满足各行业应用的需要, 面临许多有待解决的问题: 有效地解决颗粒硬团聚问题, 使其在制备与贮运过程中均匀分散; 更有效地控制粉体的形貌, 降低成本, 实现粉体粒径的可控性生产。