TiO₂是一种新型高效的半导体光催化剂，因其具有具有光化学性质稳定、催化效率高、耐酸碱腐蚀、无毒无害、价格便宜等优点，而备受科学家们青睐。但其禁带较宽（3.2eV），只能吸收紫外光（λ≤387nm），对太阳光的利用率很低。通过TiO₂掺杂改性的方法，可以显著提高光量子效率，扩宽光谱响应范围，进而提高它的光催化率。静电纺丝方法是一种有效制备纳米纤维的重要方法，其结构简单，效率高，所以倍受科学家的重视。利用静电纺丝法制备掺杂的无机TiO₂纳米纤维是一个非常有价值的研究课题。本文利用静电纺丝法，分别制备了三种稀土元素掺杂的硝酸镨（Pr（NO₃）₃）/钛酸四丁酯（TBT）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、硝酸钐Sm（NO₃）₃/TBT/PVP、硝酸钬Ho（NO₃）₃/TBT/PVP和非掺杂的TBT/PVP复合纤维，经高温煅烧得到Pr掺杂TiO₂（Pr/TiO₂）、Sm掺杂TiO₂（Sm/TiO₂）、Ho掺杂TiO₂（Ho/TiO₂）和纯TiO₂纤维，并用TG-DSC、FESEM、XRD、FTIR、UV-Vis等表征手段对纤维进行系统表征。结果表明：煅烧后的纤维均为良好的纤维形貌，纤维分散性好。以亚甲基蓝水溶液为废水模型，作为目标降解物，详细研究了Pr/TiO₂、Sm/TiO₂、Ho/TiO₂和纯TiO₂纤维的光催化性能。结果表明：稀土掺杂有效的提高了TiO₂纤维的光催化率，且掺杂存在一个最佳值。掺杂量为0.1mol%Pr³⁺、1.0mol%Sm³⁺、0.3%molHo³⁺的TiO₂纤维的光催化率高于相同离子其他掺杂量的TiO₂纤维。