本发明属于光催化氧化印染废水处理技术领域，特别涉及一种负载于石墨烯上的，掺杂有稀土元素、过渡金属离子的TiO₂复合型光催化剂的制备方法。先通过溶胶－凝胶法，将稀土元素和过渡金属离子掺杂到TiO₂中，再通过水热反应，将掺杂改性TiO₂，负载到氧化石墨烯材料中，得到掺杂改性TiO₂/还原石墨烯复合材料。本发明制备的复合型光催化剂不仅在紫外光作用下能够起到催化降解有机污染物的作用，并且在可见光，甚至红外条件下，也能够起到催化作用，对太阳光的利用率大大提高。