河南师范大学王键吉课题组将可见光响应的DASA分子引入到孔径分布相似但孔环境不同的金属-有机框架(MOF)纳米孔中，研究了可见光和孔环境对DASA在MOF孔道中的异构化规律，首次提出用MOF吸附水的亨利常数KH描述MOF孔环境极性的新思路，指导DASA@MOF光控杂化材料的设计。

金属-有机框架（MOFs）是一类由有机配体和金属中心或团簇通过配位键自组装形成的孔状晶体材料。由于MOFs一般具有极性较大、孔道相对亲水等特点，所以在电荷传输和智能器件等方面表现出了优异的性能。DASA是近年来发展的一类可见光响应化合物，将DASA锚定在MOF的纳米孔道中，有望形成一类新型可见光响应的MOF杂化材料，用于下一代光智能器件的研发。其中，DASA在纳米孔中的可逆异构化是构建这类新材料的前提。但是，DASA在MOF纳米孔中的可逆异构化程度通常严重受限于孔道的微环境，而且目前人们对其构效关系知之甚少，从而制约了此类光控器件的研发。

为了解决这一问题，王键吉课题组通过毛细作用法，将DASA分子引入到孔径分布相似但孔环境不同的金属-有机框架纳米孔中，研究了DASA在MOF孔道中的异构化行为。结果表明，与在共价-有机框架（COF）孔道中的异构化不同，在可见光照射下， DASA分子容易从开环结构DASA-O异构化为闭环结构DASA-C，但其逆向异构化（从DASA-C到DASA-O异构体）除了受孔径尺寸的影响外，强烈依赖于MOF孔隙的微环境。在此基础上，作者提出了用MOF吸附水的亨利常数KH描述MOF孔环境极性的新思路，发现DASA在MOF孔道中的可逆摩尔异构化率与KH的对数呈线性关系，孔隙环境的极性越低，可逆摩尔转化率越高。

在此线性关系的指导下，选择低极性的MIL-53(Al)作为最佳母体MOF，研究了DASA@ MIL-53(Al)的质子电导率和光控性能。结果表明，在80 ℃和98%相对湿度下，可见光照射后DASA@MIL-53(Al)-15%的质子电导率高达1. 3 × 10⁻² S cm^-1，是相同条件下母体MIL-53(Al)的100倍左右。而且此过程是可逆的，在30次连续循环之后，依然未发现电导率有明显的衰减现象。机理研究表明，DASA-C的亲水性相对较强，易与气态的水分子形成丰富的氢键网络，这种结构更有利于质子在孔道内的传输。此时，质子传导遵循质子跳跃式的Grotthuss机制。

认识DASA在MOF孔道中的可逆异构化规律，对于预测DASA分子在不同MOF孔环境中异构化的可逆性，设计、优化MOF的孔道结构，实现质子导电性能的可逆、高效调控，研发可见光响应的智能型MOF杂化材料具有重要意义。