以纳米TiO₂为代表的光催化氧化技术由于可以利用光能做为动力来驱动反应将有机污染物矿化为水与CO₂等优势已成为人们研究的热点。但TiO₂的禁带宽度为3.2eV，只能被波长小于387nm的光源激发，对太阳光的利用率很低，且TiO₂的光生载流子的复合率高，这些都阻碍了光催化技术的发展，故本研究中对TiO₂改性以期达到实际化的应用。本研究中以钛酸丁酯为钛源、尿素为氮源、硝酸镨（Pr（NO₃）₃）为镨源，使用溶胶-凝胶法（sol-gel）制备稀土金属Pr及非金属N共掺杂TiO₂光催化剂，并以泡沫镍为载体负载光催化剂。利用X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）、扫描电镜（SEM）对催化剂进行表征，结果表明，Pr与N的掺杂提高了催化剂在可见光区的吸收能力，相较未改性的TiO₂，Pr-N共掺杂催化剂催化剂的性能有了显著的提高；经共掺杂改性过的催化剂的粒径尺寸为11.89nm,远远小于TiO₂的晶粒大小17.06nm，说明Pr与N的掺入抑制了TiO₂晶粒的生长。以孔雀石绿为目标模型化合物，Pr-N共掺杂催化剂对孔雀石绿的降解率是改性之前的2.6倍。利用正交实验研究Pr、N的掺杂量及焙烧温度三因素对催化剂的性能的影响，得出当n（Pr）:n（N）:n（Ti）为0.0020:0.2:1、焙烧温度为400℃时制得的催化剂活性最高。对催化剂的活性影响的顺序为Pr的掺杂量>N的掺杂量>焙烧温度。在自制的光电催化反应器中，使用最佳工艺条件下制备的Pr_0.002N_0.2/TiO₂催化剂研究了光电催化降解孔雀石绿的动力学过程。结果表明，孔雀石绿氧化降解速率与溶液的初始浓度、pH、外加电压及反应温度有关，在初始浓度为10³0mg·L-1、pH为3⁸、电压1⁵V、温度为298³38K的实验范围内，反应的氧化降解符合一级反应动力学模型且模型值与实验值吻合良好。模型中反应的初始反应活化能Ea为11.99kJ·mol-1，说明反应较易进行；pH的反应级数1.6347，远远高于电压的级数0.8502及初始浓度的级数0.1238，表明通过控制pH可有效地提高光电催化的氧化降解速率。