本发明涉及一种超临界二氧化碳法制备稀土掺杂纳米二氧化钛光催化剂的方法及装置。该方法的具体步骤为：.将钛醇盐、无水乙醇和稀土元素硝酸盐水合物加入到反应釜中搅拌溶解，在110℃~150℃下，将高纯CO₂泵入该反应釜中，.压力为80-500bar；将去离子水加入到去离子水溶解釜中并升温至110℃~150℃；再将高纯CO₂泵入该去离子水溶解釜中，压力达到80-500bar，并使所述的去离子水溶解釜与反应釜的压强差保持在10-30bar。；将挟带有去离子水的超临界CO₂流体流入反应釜中，在110℃~150℃的温度和80-500bar的压力条件下，搅拌反应4~24小时；反应结束后，将所得产物水洗后烘干，研磨后得到稀土掺杂纳米二氧化钛光催化剂。