本发明涉光致氧化还原材料技术领域，具体为一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料。
背景技术：
光响应高分子材料是指吸收光能后，能够在分子内或分子间产生化学或物理变化的一类功能高分子材料，伴随着分子结构与形态的改变，材料表现出某些宏观性质的变化，如在光刺激下发生形状、颜色或者折射率的变化等，光能具有环保性、远程可控性、瞬时性等优异的特性。
光响应高分子材料通常含有能吸收光能的分子或官能团，在光的作用下会发生某些化学或物理反应，产生一系列结构和形态变化，从而表现出特定的功能，主要包括肉桂酸基团，三苯基甲烷基团，苯并螺吡喃基团和偶氮苯基团等，这些光化学转变可以进一步诱导含有这些基团体系的光学、力学、化学性质的变化。
偶氮苯类的衍生物是目前研究最为广泛的一类光响应化合物，偶氮苯类化合物的-n＝n-基团在不同的可将光波段下，呈现不同的顺反异构现象，具有高光化学活性，但是偶氮苯类的衍生物虽然具有很高的光化学活性，但是在长时间光照下，偶氮苯类的衍生物容易受热分解，导致材料失去活性，二茂铁类化合物具有其优良的热稳定性、光稳定性和高氧化还原性，将偶氮苯类化合物和二茂铁类化合物聚合成有机金属化合物，使该类化合物具有光响应致高氧化还原性，其优异的氧化还原性可以作为光催化材料，应用到光催化氧化还原有机合成反应中。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，新开发出的一种光响应材料，其优异的氧化还原性可以作为光催化材料，应用到光催化氧化还原有机合成反应中，解决了偶氮苯类的衍生物长时间光照下，容易受热分解，导致材料失去活性的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，包括以下重量份数配比的配方原料：25-28份二茂铁乙酸、22-25份炔丙醇、0.5-1份酯化催化剂、0.5-2份添加剂、32-46份4-氨基偶氮苯、1-3份加成催化剂，3-5份碳酸钾、2-4份引发剂，制法包括以及以下实验药品：无水乙腈、无水乙酸乙酯、无水二甲亚砜、蒸馏水、无水乙醇。
优选的，所述二茂铁乙酸分子式为c12h12feo2，质量分数≥96.5％，为结构式为
优选的，所述炔丙醇分子式为c3h4o，其结构式为
优选的，所述酯化催化剂为浓硫酸中h2so4质量分数为≥94.2％。
优选的，所述添加剂二环己基碳二亚胺，分子式为c13h22n2，结构式为
优选的，所述4-氨基偶氮苯分子式为c12h11n3，其质量分数≥96.4％，结构式为
优选的，所述加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，分子为c6h12n4，结构式为
优选的，所述碳酸钾中k2co3质量分数≥97.2％。
优选的，所述引发剂为偶氮异丁氰基甲酰胺，分子式为c5h8n4o，结构式为
优选的，所述二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，制备方法包括以下步骤：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取25-28份二茂铁乙酸和22-25份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.5-1份酯化催化剂和0.5-2份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至78-82℃，回流反应12-15h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁和32-46份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入3-5份碳酸钾和1-3份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至76-80℃，反应24-28h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁和2-4份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至110-115℃，反应18-22h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用2000-3000ml蒸馏水洗涤，再使用500-800ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至80-85℃，干燥6-8h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
1、该一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，通过使用二茂铁-偶氮苯聚合物作为光催化剂的基体，该聚合物具有的偶氮基团-n＝n-在光作用下，偶氮苯可以实现顺反异构化的改变，其反式构象在热力学上处于稳定状态，在紫外光的照射下，反式的偶氮苯也可以发生异构反应，转变成顺式偶氮苯，在顺时和反射结构的转变过程中通过失去电子成为激发态，很高的氧化电位使偶氮苯激发态具有很强的还原性，可以还原一些还原电势较高的反应底物，降低其活化能，促进反应正向进行，同时偶氮苯激发态与反应底物在还原过程中得到电子则具有很强的氧化性，氧化一些惰性的反应底物，促进反应的正向进行。
2、该一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，加入二茂铁类化合物通过有机金属键与偶氮苯类衍生物形成聚合物，有机金属键增强了偶氮苯类衍生物的化学能，使偶氮苯在光照受热时不会分解，从而提高了光催化材料的热稳定性和化学稳定性，同时二茂铁的有机金属键大幅增强了二茂铁-偶氮苯聚合物机械强度和拉伸强度，使聚合物在实际应用过程不容易损耗，提高了光响应材料的实用性和耐久性。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，包括以下重量份数配比的配方原料：25-28份二茂铁乙酸、22-25份炔丙醇、0.5-1份酯化催化剂、0.5-2份添加剂、32-46份4-氨基偶氮苯、1-3份加成催化剂，3-5份碳酸钾、2-4份引发剂，制法包括以及以下实验药品：无水乙腈、无水乙酸乙酯、无水二甲亚砜、蒸馏水、无水乙醇，二茂铁乙酸分子式为c12h12feo2，质量分数≥96.5％，为结构式为
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取25-28份二茂铁乙酸和22-25份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.5-1份酯化催化剂和0.5-2份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至78-82℃，回流反应12-15h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁和32-46份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入3-5份碳酸钾和1-3份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至76-80℃，反应24-28h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁和2-4份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至110-115℃，反应18-22h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用2000-3000ml蒸馏水洗涤，再使用500-800ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至80-85℃，干燥6-8h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料。
实施例1：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取25份二茂铁乙酸和22份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.5份酯化催化剂和0.5份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至78℃，回流反应12h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁组分1。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁组分1和46份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入3份碳酸钾和1份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至76℃，反应24h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分1。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分1和2份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至110℃，反应18h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用2000ml蒸馏水洗涤，再使用500ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至80℃，干燥6h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料1。
实施例2：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取25.5份二茂铁乙酸和22.5份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.6份酯化催化剂和0.8份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至80℃，回流反应12h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁组分2。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁组分2和44份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入3份碳酸钾和1.6份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至78℃，反应25h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分2。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分2和2份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至110℃，反应20h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用2500ml蒸馏水洗涤，再使用600ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至80℃，干燥6h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料2。
实施例3：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取26份二茂铁乙酸和23份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.7份酯化催化剂和1.8份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至78℃，回流反应15h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁组分3。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁组分3和41份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入3.8份碳酸钾和1.4份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至80℃，反应26h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分3。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分3和2.3份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至115℃，反应18h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用2000ml蒸馏水洗涤，再使用800ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至85℃，干燥6h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料3。
实施例4：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取27份二茂铁乙酸和24份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入0.8份酯化催化剂和1.6份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至82℃，回流反应14h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁组分4。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁组分4和37份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入4份碳酸钾和2.2份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至80℃，反应26h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分4。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分4和3.4份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至115℃，反应20h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用3000ml蒸馏水洗涤，再使用700ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至85℃，干燥8h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料4。
实施例5：
(1)制备炔丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中加入500ml无水乙腈，再依次称取28份二茂铁乙酸和25份炔丙醇加入至三颈瓶中，再依次慢慢加入1份酯化催化剂和2份添加剂二环己基碳二亚胺，将三颈瓶搭载回流装置，置于恒温水浴锅中，加热至82℃，回流反应15h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙腈，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:3，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯酯二茂铁组分5。
(2)制备偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁：向1000ml三颈瓶中通入n2除去空气，并依次加入400ml无水乙酸乙酯，再加入上述步骤(1)制备得到的偶氮苯酯二茂铁组分5和46份4-羟基偶氮苯，搅拌均匀后依次缓慢加入5份碳酸钾和3份加成催化剂1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，并将三颈瓶在n2惰性气氛下并密闭，搭载回流装置，置于恒温水浴锅中加热至80℃，反应28h，反应通过tlc薄层色谱分析法观测反应结果，当炔丙醇反应完全后，将三颈瓶中的物料通过旋转蒸发仪减压蒸馏除去乙酸乙酯，然后将浓缩混合物通过硅胶层析柱进行薄层色谱分离，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝1:4，将分离得到的含有产品的洗脱剂富集，并通过旋转蒸发仪减压蒸馏和油泵抽滤，进行减压浓缩除去洗脱剂，得到产物偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分5。
(3)制备二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料：向1000ml反应瓶中加入600ml无水二甲亚砜，再依次加入上述步骤(2)制备得到的偶氮苯氧基烯丙酸酯二茂铁组分5和4份引发剂偶氮异丁氰基甲酰胺，将反应瓶置于恒温油浴锅中加热至115℃，反应22h，反应完全后将溶液过滤除去溶剂，得到淡黄色絮状物，并先用3000ml蒸馏水洗涤，再使用800ml无水乙醇洗涤，将洗涤干净的固体絮状物置于烘箱中加热至85℃，干燥8h除去水分，得到查无二茂铁-偶氮苯聚合物光致氧化还原材料5。
经过对实施例1-5的光响应性能、氧化还原性的测试，该一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，通过使用二茂铁-偶氮苯聚合物作为光催化剂的基体，该聚合物具有的偶氮基团-n＝n-在光作用下，偶氮苯可以实现顺反异构化的改变，其反式构象在热力学上处于稳定状态，在紫外光的照射下，反式的偶氮苯也可以发生异构反应，转变成顺式偶氮苯，在顺时和反射结构的转变过程中通过失去电子成为激发态，很高的氧化电位使偶氮苯激发态具有很强的还原性，可以还原一些还原电势较高的反应底物，降低其活化能，促进反应正向进行，同时偶氮苯激发态与反应底物在还原过程中得到电子则具有很强的氧化性，氧化一些惰性的反应底物，促进反应的正向进行。
该一种基于二茂铁-偶氮苯聚合物的光致氧化还原材料，加入二茂铁类化合物通过有机金属键与偶氮苯类衍生物形成聚合物，有机金属键增强了偶氮苯类衍生物的化学能，使偶氮苯在光照受热时不会分解，从而提高了光催化材料的热稳定性和化学稳定性，同时二茂铁的有机金属键大幅增强了二茂铁-偶氮苯聚合物机械强度和拉伸强度，使聚合物在实际应用过程不容易损耗，提高了光响应材料的实用性和耐久性。