工业废水中难降解有毒成分含量和种类增加,产生致癌、致畸变等风险,威胁人类身体健康。因此,工业废水的有效处理至关重要。然而,物理法不能真正意义去除污染物,生物法对废水的可生化性要求高。光电催化法由于反应条件温和,无二次污染等优点在环境领域倍受重视。其中电极材料的研发是该技术的关键。本研究利用上转换发光剂Er³⁺:YAlO₃,具有优良电子传递与传导特性和吸附性能的石墨烯（RGO）与TiO₂共耦合,制备出Er³⁺:YAlO₃/RGO/TiO₂（ERT）粉体光催化剂,并采用响应面（RSM）法进行优化。将粉体催化剂负载于FTO导电玻璃制备ERT电极,构建光电催化体系。采用X射线衍射分析（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）、紫外-可见漫反射光谱分析（DRS）、光致发光光谱分析（PL）和扫描电子显微镜分析（SEM）等手段对电极进行表征。结合光电流响应及电化学阻抗等测试,光电催化性能的测试,探讨了不同反应条件光电催化效率影响。实验结果表明,优化得到的最佳实验制备条件为:水热温度180°C,水热时间20 h,氧化石墨（GO）混合比例26%。且ERT能有效地加速电子传递与传导,抑制光生电子空穴对的复合,提高对可见光的响应,提高光能利用率,并紫外光激发TiO₂产生高氧化势能的光生空穴,提高对污染物的吸附和催化降解效率。TiO₂与RGO和Er³⁺:YAlO₃共耦合制备的ERT电极的光电催化反应一级反应动力学常数为0.0307min^-1,大于单一耦合的Er³⁺:YAlO₃/TiO₂(0.0148 min^-1)和RGO/TiO₂(0.0228 min^-1),且大于ERT电极单一的光催化(-0.0110 min^-1)和电催化(-0.0063 min^-1),也大于光催化和电催化的一级反应动力学常数之和(-0.0173 min^-1)。这说明光催化和电催化之间存在着相互协同作用。RGO、Er³⁺:YAlO₃及外加偏电压三者协同促进了催化反应的高效进行。在可见光照射的光电催化体系中,ERT电极的最佳单一反应条件分别为外加偏电压为1.0 V,电解质Na₂SO₄浓度为0.1 mol/L,反应溶液初始pH=10。本研究为印染废水的高效处理提供了新思路。