Com o avanço da tecnologia e a necessidade de otimização de processos fotoquímicos heterogêneos, os catalisadores semicondutores são opções que se tornam frequentemente mais atrativos para degradar poluentes em efluentes d’águas. Por meio de técnicas fotoacústicas, a eficiência e qualidade desses materiais podem ser analisadas pela determinação da difusividade térmica, parâmetro único para cada material, e, além disso, encontrar os diferentes centros absorvedores presentes nas amostras para alcançar um ponto ótimo de preparo. Nesse contexto, utilizou-se medidas fotoacústicas de defasagem dos dois feixes e o método de separação dos espectros na fase em amostras de pentóxido de nióbio (Nb2O5) para análise de difusividade térmica e separação de bandas de absorção superpostas, respectivamente. O valor de difusividade térmica para o Nb2O5 puro não calcinado foi de (6,8±0,1) x10-3cm2/s compatível com o encontrado na literatura. E ainda, os resultados espectroscópicos mostraram, para as amostras não calcinada e calcinadas (imobilizadas e não imobilizadas) a presença de dois centros absorvedores diferentes na região entre 225-400 nm.