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目的： 化合物半导体以其性能稳定、安全无毒、光催化性能高等优点,在光催化降解染料方面有着广泛的应用.最近BiOCl作为一种重要的化学产物,由于其对有机化合物降解的显著的光催化活性引起了极大关注.但是,如何增强BiOCl可见光的催化能力仍然是一个亟待解决的问题.光声光谱技术作为一种高灵敏度的检测手段在很多应用研究包括物理学、化学、生物学和医学等,以及催化领域,应用广泛.本文主要工作是利用光声光谱法对BiOCl的能带宽度、光吸收特性以及光化学反应过程等进行了研究,以期进一步阐明BiOCl的光学性质以及可见光催化机理.方法： 白色BiOCl粉末光催化剂是通过简单地水解法制得,将BiOCl加入到罗丹明B(RhB)的乙醇溶液充分搅拌混合并离心分离得到表面吸附了RhB分子的BiOCl粉末.此外,光声光谱测量采用本实验室自行搭建的单光路光声光谱系统.结果：通过分析白色BiOCl粉末光声光谱吸收边形状可知BiOCl为间接禁带半导体,其能带宽度约为3.31eV.对同一BiOCl粉末进行光声光谱的重复测量,发现在400-600 nm波段范围随着测量次数增加光声信号也随之增强,而且白色BiOCl粉末逐渐变黑.利用不同波段的光对白色BiOCl粉末进行持续照射发现,只有波长小于BiOCl吸收阈值的光才能使其变黑.此外,利用紫外光照射光声腔内的样品并记录利用激光器(432.8nm)作为激励光源的光声信号强度,发现在20 min内光声信号随曝光时间迅速增加,而后光声信号幅度逐渐饱和.通过比较黑色和白色BiOCl粉末的XRD图发现紫外光照射没有导致新化合物出现,且没有引起晶体晶粒大小和方向的改变.进一步的分析表明黑色BiOCl粉末的生成与氧空位(oxygen vacancies)形成有关.利用紫外光对表面吸附RhB后的BiOCl粉末进行不同时间的照射并测量其光声光谱,发现随紫外光照射时间增加,RhB特征峰幅值降低且向短波方向移动.这是由于光化学反应过程中染料发生了脱乙基反应,染料中的乙基含量越少,则峰值所处位置波长越短.同时随着紫外光照射时间的增长,RhB特征吸收峰两侧的光声信号强度越来越强,这是由于在紫外光照射下产生了氧空位反应.结论：当用波长小于BiOCl吸收阈值的光对其进行辐照时,可使白色BiOCl粉末变成黑色BiOCl粉末,同时使其在可见光波段的光吸收系数变大.黑色BiOCl粉末的形成与氧空位反应有关,氧空位反应大约在20分钟内完成.光声光谱技术可以对其氧空位型半导体的形成过程进行实时监测.此外,通过紫外光照射不同时间下的表面吸附RhB的BiOCl的光声谱可知BiOCl的光催化降解和氧空位的形成同时进行,可利用黑色BiOCl粉末来增加其在光化学催化过程中的光能利用率.