No presente trabalho, foi estudado o papel da adição de Fe e Pr nas propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e antimicrobianas de nanopartículas esféricas de ZnO sintetizadas pelo método sol-gel. O ZnO possui estrutura hexagonal wurtzita com constantes de rede a = b = 3,249 e c = 5,206 para um cristal ideal, esses valores nas amostras co-dopadas aumentaram com a variação de Pr de 0,00 a 0,004 enquanto o tamanho médio do cristalito diminuiu. A inserção de Fe e Pr na estrutura de ZnO wurtzita também foi confirmada pelas mudanças no comprimento de ligação Zn - O (1,9763 Å para 1,9793 Å para 0,00 ≤ y ≤ 0,04). Na espectroscopia Raman foram observados modos vibracionais característicos do ZnO e no FTIR foi identificado a ligação Zn-O confirmando a formação de óxido de zinco sem a presença de fase secundária. As amostras de ZnO dopado e co-dopado apresentaram morfologia esférica aglomerada com redução do tamanho médio dos cristalitos à medida que a concentração de praseodímio aumenta de 0,00 para 0,04. As propriedades texturais foram alteradas pela inclusão de Fe, ocasionando aumento na área superficial e no volume das nanopartículas, enquanto nenhuma mudança foi observada a partir da inserção de Pr. Todas as amostras apresentaram valores de gap de energia abaixo do esperado para ZnO bulk e os menores valores foram obtidos para amostras contendo Fe e Pr. O estudo indica que, defeitos estruturais geram elétrons livres extras com energia menor que a energia do ZnO na banda de valência, produzindo novos níveis eletrônicos no gap de energia do ZnO e portanto, diminuindo o gap de energia óptico. A análise e deconvolução dos espectros de fotoluminescência confirmaram a formação de defeitos estruturais, causados pelas condições de síntese utilizadas e inclusão de íons dopantes. A atividade antimicrobiana contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus pelo método de contato direto mostrou atividade superior para S. aureus devido às interações nanopartículas-bactérias. A ação dos dopantes sobre as bactérias pode ter contribuído para o melhor desempenho observado contra S. aureus, enquanto a concentração de Pr influenciou diretamente no efeito inibitório de E. coli. Portanto, os materiais sintetizados podem atuar na inibição de microrganismos patogênicos.