最近以来,利用某些催化剂进行光催化过程来降解废水中的有机物质成为研究的热点。TiO₂和ZnO,作为光催化剂具有化学性质稳定、价廉易得、无毒、催化效率高等优点,因而被广泛地用来处理各种废水。光催化的过程是由于半导体被激发产生电子和空穴,从而可以氧化吸附在催化剂表面上的有机物质。但是,由于TiO₂和ZnO的带隙较宽,可利用的激发光仅限于紫外光（λ< 387 nm）,而太阳光中仅含3-5 %左右的紫外光。因而在降解过程中利用太阳能仍存在着很大的挑战。很长时间以来,大量的研究集中于扩展TiO₂和ZnO催化剂的吸收波长,也就是说,让TiO₂和ZnO光催化剂能够最大程度的吸收太阳光。在早期的研究中,一些学者试着通过掺杂过渡金属离子来改变TiO₂和ZnO离子的性质以达到降低光产生电子-空穴对的复合速率和有效提高界面电荷转移的目的。随后,无机非金属掺杂物由于其离子状态接近于催化剂的价带宽度而被另一些研究人员用来增强催化剂在可见光范围的光催化活性。所有的这些方法都是在扩展TiO₂和ZnO催化剂的光吸收范围,但是这些复合物的光吸收光谱依然是很窄的,并且这些复合物还有着热不稳定性、增加了电子-空穴的复合中心、增加了电子-空穴的复合速率、对昂贵的离子掺杂设备的要求和复杂的处理过程的缺陷。在本论文中,可利用可见光的Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合物、Er³⁺:YAlO₃/TiO₂复合物、Er³⁺:YAlO₃/TiO₂包覆物、Er³⁺:YAlO₃/ZnO复合物、Er³⁺:YAlO₃/ZnO包覆物和Er³⁺:YAlO₃/ZnO/TiO₂复合物被制备。随后,这些复合物或包覆物由XRD、SEM或TEM来表征。偶氮染料是印染工业中应用的最多的合成有机染料之一,因而也是常见的工业污染物。它们在生产过程中被大量的应用并且进入环境中。在本论文中,酸性红B被选来作为主要的模拟污染物来检测Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合物、Er³⁺:YAlO₃/TiO₂复合物、Er³⁺:YAlO₃/TiO₂包覆物、Er³⁺:YAlO₃/ZnO复合物、Er³⁺:YAlO₃/ZnO包覆物和Er³⁺:YAlO₃/ZnO/TiO₂复合物在太阳光或可见光照射下的光催化活性。此外,Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂或Er³⁺:YAlO₃浓度、处理温度和处理时间对这些复合物或包覆物光催化活性的影响通过降解酸性红B的实验被详细调查研究。并且,一些实验参数如:染料溶液的初始浓度、光催化剂的加入量、溶液酸度和光照时间等也被研究。制备的光催化剂的光催化活性提高的机理也被提出。与传统的方法相比,这一类新的复合物光催化剂可以提供充足的UV光给真正需要的TiO₂和ZnO粒子。此外,原材料易得并且复合物容易制备。因此,它使得这种新方法在太阳光下利用TiO₂和ZnO并降低污水处理的成本成为了一种可能性。