关于偶氮苯及其衍生物的光致异构化反应机理，人们提出了很多种结论，例如：

（1）反式偶氮苯以“-N=N-”为中心进行旋转;（2）反式偶氮苯通过 CNN 键角由内 反转到达过渡态，进而完成反顺光致异构。（3）反式偶氮苯通过 CNN 键角协同反转 完成光致异构。[4]

一直以来，对于偶氮苯及其衍生物的异构化反应机理就争议不断。到现在为止， 被大众普遍接受的机理如下所示：处于 S1 态的偶氮苯主要是按照旋转机理进行异构 化的；当其由 S0 态转变为 S1 态以及更高的激发态 S2 态时，将会产生反转或协同反转 作用。研究表明，偶氮苯从顺式结构到反式的顺反异构需要要的能量为 2。95eV，而 其可逆的由反式到顺式转变则需 3。40eV，从顺式到反式的热致异构化反应也有可能 在基态发生。

1。1。2 金属-有机骨架材料

金属-有机骨架材料（mental-organic frameworks，MOFs）是近十年来发展迅速的 一种新型无机有机配合物材料，具有三维的多孔结构，以金属离子为连接点，有机配 体支撑构成三维空间结构，是继沸石和活性炭之后的又一类新型的重要多孔材料，该 类材料由于其比表面积大的特性，远比相似孔道的分子筛性能好，而且其还具有清除 孔道中溶剂分子后骨架依然完整的特性。因此，MOFs 在许多的方面具有潜在的应用 价值，诸如，气体储存、选择性催化材料、生物传导材料、光控材料、磁性材料和芯 片等方面，给多孔材料领域带来了新的前景。[5]

在 20 世纪末之前，多孔材料一般只分为无机材料和碳质材料两种，尤其以沸石

分子筛为代表的无机材料，在诸多工业生产过程中得到的应用。作为碳质人造材料在 1901 年后才发现的活性炭，因其优良的吸附除臭功能在环保产业得到了极大地发展。 但是随着科技的发展，传统的多孔材料已不能满足当代的需求。这时，一种新型的有 机无机杂化材料诞生了。首先制备出金属-有机骨架材料的课题组是 Yaghi O。M。团队。 他们通过过渡元素 Co 与某种有机物聚合生成具有二维结构的配位化合物。自此以后， MOFs 开辟了自己的领域。越来越多的研究人员开始对 MOFs 领域进行探索。不久之 后，Yaghi O。M。团队在原先的基础上又进行了新的尝试。他们用 Zn 作为配位离子， 与对二苯甲酸聚合形成了 MOF-5。MOF-5 具有三维立体结构，MOF-5 的出现是一个 里程碑，它为以后的研究方向指明了道路，为以后人们研究 MOFs 的储气、吸附性能 做了铺垫。后来又有科学家在其基础上进行了新的尝试，为 MOFs 的大家庭添加了好 多新成员，如：IRMOF-8、IRMOF-11 和 IRMOF-18 等等。随着人们对 MOFs 领域研 究的逐渐深入，人们开始设想将一些功能性基团引入到金属有机骨架材料中，使新的 高分子材料也具有某种特性。这一领域的开辟又引起了一波新的研究热潮。截止到目 前为止，已经有成千上万的 MOFs 材料被合成，由此可见 MOFs 领域前景发展特别好。

首先将光控开关分子引入 MOFs 的是德克萨斯农工大学的 H。 C。 Zhou 课题组，[6] 他们以 2-苯二氮烯基对苯二甲酸作为有机配体和锌离子合成了一种具有光致开关功 能的 MOF—PCN-123。PCN-123 的每个孔穴都含有两个偶氮苯基团，在紫外光照作 用下 PCN-123 中偶氮苯发生由反式到顺式的光致异构化反应，致使孔道内表面被偶 氮苯覆盖从而减弱了对 CO2 的吸收。然而将样品用铝箔包覆用来阻止可见光并置于 60℃环境中加热 20h 后，其对 CO2 的吸收能力达到 26。4cm3/g，比最初的样品 CO2 还 高。这是由于最初合成时，样品中部分偶氮苯基团为顺式构象，在经过光致异构化及 其逆反应后变为反式，提高了其对 CO2 吸附性能。通过进一步研究表明，PCN-123 在偶氮苯的光致异构化转变过程中很稳定，并没有因光照作用破坏其多孔结构。这一 研究表明采用引入光致开关分子达到可逆吸附的目的是可行的。在 MOFs 中的引入光 致开关是新型 CO2 吸附剂设计的新方向，此类吸附剂的设计制备对于二氧化碳的吸 附及温室效应的缓解可能做出巨大的贡献。[7-10]