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金属-有机骨架（Metal-Organic Frameworks,简称MOFs）材料因其分子的孔道结构能够选择性地吸附气体,可潜在应用于气体储存和分离,是一类具有很好发展前景的新型吸附材料,尤其可用作气体捕获的吸附剂。偶氮苯衍生物由于具有光致异构化特性,已成为一类很重要的光电子材料。在特定波长光照条件下,偶氮苯衍生物可由稳定的平面反式结构异构化为三维顺式结构,在另一波长的光照或者加热条件下,偶氮苯衍生物又会由顺式构型异构化为反式构型。偶氮苯衍生物的这个特性使它可作为光响应开关分子引入金属-有机骨架材料中,用于气体的可逆吸/脱附。本文首先采用了密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G（d）基组水平下,优化了三种偶氮苯衍生物2,5-二羧基-4’-羟基偶氮苯（PCAZ）、3,5-二羧基-4’-羟基偶氮苯（MCAZ）和2-羧基-5-硝基-4’-羟基偶氮苯（CNAZ）的结构,并计算模拟其异构化过程。在此基础上,采用重氮偶合法合成出这三种偶氮苯衍生物PCAZ、MCAZ、CNAZ。将PCAZ、MCAZ、CNAZ为开关分子,成功制备三种具有一定光致开关功能的多孔材料即配合物13。最后对配合物13进行了表征并测试在不同条件下的气体吸附性能进行了系统研究。研究工作具体如下:（1）在B3LYP/6-31G（d）的基组计算水平下,采用密度泛函理论的方法,计算模拟PCAZ、MCAZ和CNAZ的结构,获得了PCAZ、MCAZ和CNAZ的键长、键角、二面角、各原子电荷、偶极矩和基态能量等结构参数。在相同基组水平下,模拟了PCAZ、MCAZ和CNAZ的异构化反应过程,结果表明PCAZ和MCAZ沿着D（CNNC）旋转途径进行异构反应,而CNAZ则是沿着A（NNC）反转途径进行异构反应。（2）采用重氮偶合法成功制备出PCAZ、MCAZ、CNAZ,产率在60%75%之间,且纯度较高。（3）采用溶剂热法,以PCAZ、MCAZ、CNAZ为有机配体,二价锌离子为中心离子,DMF为溶剂,合成出具有光致开关功能的配合物13。利用扫描电镜（SEM）、热分析仪（TG-DTA-DSC）、紫外-可见光谱（UV-vis）、红外光谱仪（IR）和荧光光谱仪等对复合材料进行结构、形貌、稳定性等进行基本表征和分析。（4）配合物13的CO2可逆吸/脱附性能研究。在室温、1 bar时,未经过紫外光照和热处理的配合物13的CO2吸附量最高分别是10.65 cm3/g、6.91 cm3/g和4.16 cm3/g。相同条件下测试经过24h的365nm紫外光照后,配合物13的CO2吸附量分别降低至5.23 cm3/g、4.19 cm3/g和2.16 cm3/g。经过紫外光照后再60℃热处理24h,再次测定配合物13样品的CO2吸附量,配合物13分别恢复上升至10.30 cm3/g、6.22 cm3/g和2.27 cm3/g,相较于原始样品的CO2吸附量分别降低了约3.5%、10.0%和45.0%。以上结果表明,配合物1和配合物2具备较好的可逆吸/脱附CO2气体的性能,配合物3则相对较差。（5）配合物13的氮气吸附性能测试。在77 K温度下检测配合物13的N2吸附量,结果表明其氮气吸收等温线均属于I型吸附等温线。在1 bar时配合物1的的氮气吸附量为734.1cm3/g。配合物2的氮气吸收量相较配合物1减少至612.7 cm3/g。配合物3的氮气吸附量下降得更加明显,仅为402.9 cm3/g。本论文将量子化学计算的理论研究与合成制备、结构表征和性能测试的实验研究紧密结合,选择性能优异的偶氮苯衍生物作为开关分子,制备合成出三种结构稳定的光致开关型多孔材料,揭示了其光致异构化反应与CO2可逆吸附的关系,为新型可重复利用CO2吸附剂的研发提供实验依据和理论指导。