本发明提供一种处理重金属络合物废水以及从中回收重金属离子的光电催化方法。更具体地，所述方法在容纳所述废水的光电反应器中，用波长小于387nm的紫外光照射阳极的TiO₂薄膜表面，产生作为强氧化剂的光生空穴和羟基自由基，所述强氧化剂使重金属络合物降解，同时在阴极通过电沉积还原回收游离出的重金属离子，所述光电反应器包括：紫外光灯，其发射所述紫外光；阳极，其为钛基底TiO₂薄膜电极；和阴极；其中所述阳极和阴极分别连接于直流电源的正极和负极。