本发明公开了一种Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合膜及其在催化降解有机染料中的应用。采用的技术方案是：a、将Er₂O₃和Y₂O₃溶于浓硝酸中，将Al(NO₃)₃·9H₂O和柠檬酸用蒸馏水溶解后加入到稀土离子溶液中，经加热搅拌、加热干燥、煅烧得Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂纳米粉末；b、将钛酸四丁酯溶于乙醇后，逐滴加入乙醇、蒸馏水、冰醋酸，搅拌2小时，得到TiO₂溶胶；c、将研磨好的Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂纳米粉末加入到TiO₂溶胶中，经搅拌、静置，得Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合溶胶，采用提拉浸渍制得Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合膜；Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合膜用于在可见光照射下催化降解有机染料。本发明制备的Er³⁺:Y₃Al₅O₁₂/TiO₂复合膜性质稳定，与单纯的TiO₂薄膜相比，对有机染料的降解效率明显提高，可广泛应用于水体净化、废水治理等环保领域，前景广阔。