【引言】
在過(guò)去的幾十年里，由于其在光折變、電光、儲(chǔ)能到光電探測(cè)器等多種應(yīng)用領(lǐng)域的巨大潛力，人們對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。偶氮苯（AZO）及其衍生物在紫外（UV）光下可發(fā)生反式→順式異構(gòu)化反應(yīng)。逆順?lè)词疆悩?gòu)化可以由光驅(qū)動(dòng)，也可以在黑暗中發(fā)生熱異構(gòu)化。
【成果介紹】
將光致變色發(fā)色團(tuán)引入聚合物復(fù)合材料中，為這些材料的內(nèi)在特性提供了一種可逆的光開(kāi)關(guān)。本文報(bào)道了一種將偶氮苯（AZO）部分共價(jià)連接到氧化石墨烯（GO）上，形成生色團(tuán)/氧化石墨烯（AZO-GO）雜化物的方法。由于AZO基團(tuán)的高接枝密度和低質(zhì)量，雜化物是一種很有潛力的太陽(yáng)能儲(chǔ)熱材料，其能量密度約為240Wh·kg?1。結(jié)果表明，順式AZO生色團(tuán)與底物芳香環(huán)之間的C-H········π相互作用誘導(dǎo)了GO在順式異構(gòu)體臨界百分比處的集體電子修飾，直接降低了生色團(tuán)π-π*躍遷的熱障，在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生了兩段一級(jí)反應(yīng)反式-順式雜化之光異構(gòu)化及順式雜化之熱穩(wěn)定性。采用德國(guó)LINSEIS STA PT1600同步熱分析儀 對(duì)樣品進(jìn)行熱重分析(TGA)。我們的研究結(jié)果表明，高性能的AZO-GO雜化物可以通過(guò)優(yōu)化分子間非鍵相互作用來(lái)操控。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1：合成路線（a），反式AZO-GO雜化物（b）的化學(xué)結(jié)構(gòu)和順式AZO-GO雜化物（c，d）。
圖2：AZO（a）的紅外光譜，AZO-GO（b）和AZO-RGO（c）雜化物。
圖3： GO（a）、RGO（b）、AZO-GO（C）和AZO-RGO（d）粉末樣品的C 1s-XPS及去卷積。AZO-GO（e）和AZO-RGO（f）N1s的XPS光譜分析。AZO-GO和AZO-RGO的光譜測(cè)量掃描（g）。
圖4：（a） GO，AZO-GO和AZO-RGO雜化物的TGA；（b，c）AZO-GO和AZO-RGO順?lè)串悩?gòu)化對(duì)應(yīng)的放熱熱流積分。
圖5：（a）AZO-RGO和（b）AZO-GO在365 nm紫外光照射下（在室溫20°C下測(cè)量）在乙醇中的光調(diào)制紫外-可見(jiàn)吸收光譜變化。
圖6：AZO-GO（a，c）和AZO-RGO（b，d）的可逆性和羅馬穩(wěn)定性。
圖7：反式→順式光異構(gòu)化動(dòng)力學(xué)常數(shù)。
圖8：（a） AZO-GO雜化物在紫外光（365nm）照射不同時(shí)間后的拉曼光譜（532nm激發(fā)）。
（b） 反式AZO-GO和順式AZO-GO雜化物的FT-IR光譜。
【結(jié)論】
采用重氮化法制備了AZO-GO（RGO）雜化物。XPS和FT-IR結(jié)果表明，AZO單體與GO（RGO）共價(jià)鍵合，其官能化密度約為1/16（1/24）。AZO-GO雜化物的紫外-可見(jiàn)光譜證明在300-400nm范圍內(nèi)存在可逆的光異構(gòu)化反應(yīng)。該雜化物具有高達(dá)240Wh·kg?1的高能量密度和良好的熱穩(wěn)定性。雜化物的振動(dòng)光譜表明，在順式異構(gòu)體中，AZO芳環(huán)與GO基體芳環(huán)之間存在C-H···π相互作用，導(dǎo)致雜化物的集體電子修飾，直接影響生色團(tuán)的π–π*躍遷。反式-順式光異構(gòu)化動(dòng)力學(xué)包括兩個(gè)離散的線性段。當(dāng)順式雜化率約為60%時(shí)，tc處出現(xiàn)不連續(xù)性，此后活化能下降，光異構(gòu)化過(guò)程進(jìn)行得更快。
