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作为一类新型的绿色介质和功能材料,近20年来离子液体的研究得到快速的发展。根据结构和性质的可设计性,将环境响应基团植入离子液体的结构中,可以制备兼具环境响应和离子液体双重特性的功能离子液体。在外部刺激下,这类“智能型”离子液体的结构、性质和性能会发生显著改变,有望在微流控器件、相转移催化等领域发挥重要的作用。光刺激具有信号稳定、简单易得、刺激部位精准、不引入其他物质等优点,是众多刺激方法的首选。目前,光响应离子液体的研究还处于起步阶段,人们对这类离子液体的光响应性能、离子液体与溶剂的相互作用、离子的溶剂化状态等方面还没有深刻的认识。基于此,本文将对光灵敏性强、可逆性好的偶氮苯基团植入离子液体的阳离子结构中,设计、合成了一系列偶氮苯类光响应离子液体。在系统研究离子液体溶剂化作用的基础上,考察了紫外、可见光对离子液体的簇集行为、光致电导率的高效可逆调制、光驱动的可逆相转移影响的关键因素,分析了相关的相互作用,建立了偶氮苯类离子液体参与构筑的光响应Pickering乳液体系并用于高效催化加氢,为认识偶氮苯离子液体的结构、溶剂化状态与光响应性能之间的关系提供了科学依据。主要研究内容如下:（1）设计、合成了4种偶氮苯基团位于阳离子烷基链末端的光响应离子液体[ChoC10Azo]Br,[ChoC6Azo]Br,[ChoC4Azo]Br和[ChoC2Azo]Br。通过紫外可见光谱、电导率、动态光散射和小角X射线散射等技术研究了离子液体水溶液的光致异构性能和簇集行为的调控,阐明了影响离子液体光异构和簇集行为的微观机理。研究表明,上述离子液体具有快速光响应性能,例如紫外光照射5s后,它们由反式到顺式的转化率可达到83%以上,吸电子的头基能够降低光异构化的能垒并加速偶氮苯基团的光异构化过程。在所研究的离子液体中,只有[ChoC10Azo]Br在水溶液中能够形成球型胶束,光照可以可逆地调控簇集体的尺寸,并不能改变胶束的结构。这是由于位于烷基链末端的偶氮苯基团阻碍了烷基链之间的疏水相互作用,不利于离子液体形成其他结构的簇集体（囊泡、蠕虫状胶束等）,研究结果对光响应离子液体簇集体的设计具有重要的意义。（2）设计、合成了5种偶氮苯基团位于烷基链中间的光响应离子液体[C4AzoC2MIM]Br,[C4AzoC2TMA]Br,[C4AzoC2DMEA]Br,[C4AzoC4DMEA]Br和[C4AzoC6DMEA]Br,研究了紫外、可见光对离子液体水溶液电导率的可逆调控。结果表明,使用紫外光照射能使上述离子液体水溶液的电导率显著增强,最高可以增大到初始状态的2.5倍,进一步使用可见光照射,体系的电导率又基本恢复到初始状态,因此可以通过交替照射紫外/可见光来调控体系的电导率。进一步的机理研究表明,光照前后离子液体的溶剂化状态和簇集行为的显著变化,是体系电导率能够高效调制的主要原因。为了实现高效的电导率调控,我们需要设计紫外光照前能够簇集,而紫外光照后不能簇集的光响应离子液体体系。研究结果从光调控的离子溶剂化和离子液体簇集两个方面提出了光致电导率可逆增强的新见解,有望用于微型光控装置和流体传感器的设计。（3）设计、合成了10种偶氮苯类光响应离子液体[C4AzoC2DMEA]Br,[C4AzoC4DMEA]Br,[C4AzoC6DMEA]Br,[C4AzoC2TMA]Br,[C4AzoC2Py]Br,[C4AzoC2MIM]Br,[AzoC2PySH]Br,[AzoC2PySH][Asc],[AzoC2PySH][Lac]和[AzoC2PySH][Cit],首次研究了离子液体在不互溶两相间的光致可逆相转移。通过紫外光照射,离子液体从有机相向水相转移,进一步使用可见光照射,离子液体又从水相回到有机相。除了离子液体的光致异构化之外,调控其在有机相和水相中的溶剂化状态是实现在两相间可逆相转移的关键。在优化的条件下,离子液体在正辛醇/正己烷（2:1,v/v）-水两相间的转移效率可达到89%以上,研究机理表明,在离子液体相转移过程中,水是离子液体顺式异构体形成簇集体的不良溶剂,不利于离子液体从有机相向水相转移。这些研究结果对离子液体相转移催化体系的设计、反应混合物中催化剂的回收和循环利用提出了新的思路。（4）使用表面负载金属Pd的功能化二氧化硅微球（Pd@SiO2）与光响应离子液体（[C4AzoC2DMEA]Br,[C4AzoC4DMEA]Br,[C4AzoC6DMEA]Br或[C4AzoC8DMEA]Br）作为复合乳化剂,构筑了光响应的Pd@SiO2/偶氮苯离子液体/水/正辛烷Pickering乳液体系。通过交替使用紫外/可见光照射,实现了体系的破乳与再次乳化的可逆切换。研究机理表明,紫外光照改变了离子液体的溶剂化状态,降低了它们的表面活性（反之亦然）,导致体系的相分离。利用光调控Pickering乳液相行为的特性,将Pickering乳液作为微反应器用于常温常压下的高效加氢反应,反应的产率在94%以上,选择性大于99%。实现了常温常压下高效加氢、催化剂回收及离子液体循环使用的有效耦合。研究结果对均相反应、异相分离耦合的可持续过程的发展开辟了新的途径。