卟啉化合物已经引起了人们的兴趣,不但是因为卟啉化合物在400-450nm(S带)和500-700nm(Q带)有很强的吸收,而且是因为卟啉-TiO2光催化剂对环境和人体无害。卟啉-TiO2由于能够将污水里的有机污染物降解成水和二氧化碳用来进行污水处理。然而,卟啉-TiO2光催化剂还存在许多有待进一步探索的科学基本原理,例如:卟啉化合物激发态的电子结构、性质以及弛豫机制。对这些问题的深入研究,将为设计和制备性能更优越的光催化剂材料提供重要的理论基础;因此,对卟啉化合物激发态动力学研究有助于理解光催化作用的基本机理,随着理论及实验手段的丰富和发展,化学家对其的理解和认识逐渐深入,但是目前最先进的飞秒超快时间分辨激光技术仍无法探明激发态分子最初零-几十飞秒Franck-Condon区域的动力学即短时动力学,以量子波包理论为基础的共振拉曼光谱技术在研究短时动力学方面有其独特之处。　　 本研究合成出具有特定结构的一系列卟啉配合物将其负载在TiO2表面,形成卟啉-TiO2光敏催化剂,并在可见光照射条件下利用其对水溶液中亚甲基蓝的不同降解效果,探讨了卟啉结构对催化剂催化效果的影响并采用共振拉曼光谱技术研究了卟啉化合物Franck-Condon区域的激发态短时动力学特征,取得了一些有意义的研究成果。主要内容包括：⑴在参考文献的基础上,合成了四苯基铜卟啉、四苯基镍卟啉、四-(对羧基苯基)卟啉和四-(对羧基苯基)铜卟啉并通过紫外吸收光谱、傅里叶红外光谱、核磁共振图谱和傅里叶拉曼光谱进行了表征,图谱数据与文献报道数据一致。⑵合成了卟啉和金属卟啉敏化TiO2光敏催化剂通过傅罩叶红外光谱(FF-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)进行了表征;并利用其对水溶液中的亚甲基蓝光降解实验,分别对四苯基铜卟啉和四苯基镍卟啉,四-(对羧基苯基)卟啉和四-(对羧基苯基)铜卟啉的催化效果进行比较,发现配位金属对催化效果起重要作用。⑶测得了四苯基铜卟啉和四苯基镍卟啉在二氯甲烷溶液中激发波长为397.9nm,416nm和438.5nm共振拉曼光谱,结合TD-DFT计算和四轨道模型理论对电子吸收带进行了归属。共振拉曼光谱表明,四苯基金属卟啉Franck-Condon区域的短时动力学主要沿着苯环上C=C的对称伸缩振动、Cβ=Cβ伸缩振动、吡咯呼吸振动,变形振动和吡咯二分之一环振动展开。⑷测得了四-(对羧基苯基)卟啉和四-(对羧基苯基)铜卟啉在四氢呋喃溶液中激发波长为397.9nm、416nm和438.5nm共振拉曼光谱,并结合TD-DFT计算和四轨道模型理论对电子吸收带进行了归属。获得了共振拉曼光谱来研究金属离子的引入对卟啉激发态的影响,但与非金属卟啉相比,铜卟啉的共振拉曼光谱中没有发现非全对称模的出现。金属铜离子的引入不仅使得卟啉的对称性得到了提高,而且导致卟啉B带与Q带之间的能级差增大。