振动强耦合对铁氰化钾电化学氧化反应的影响

来源：上海理工大学学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：芮振亮，张峰

单位：上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093;中国科学院大学 温州研究所，温州 325001,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093

摘要：振动强耦合（vibrational strong coupling，VSC）具有显著的诱导分子能级变化的能力，为有效控制化学反应，特别是电化学过程提供了巨大的潜力。然而，很少有关于光学微腔内氧化还原过程的报道。铁氰化钾在金电极表面的氧化还原反应是电化学中一个经典的反应，为了研究VSC对铁氰化钾氧化反应的影响，设计了一个电化学微腔作为光学谐振器，研究了铁氰化钾在金表面的氧化反应。试验结果表明，铁氰化钾氧化反应的效率与O―H振动带一致。在3420 cm–1 O―H拉伸振动的VSC下，由于O―H 拉比分裂，影响了水分子之间的相互作用，改变了离子的水合作用，所以与无腔体系相比，铁氰化钾的氧化反应效率被抑制了约52 %。这项工作为调节化学反应提供了一种新的、更有效的物理手段。更重要的是，电化学和微腔的结合可以实时监测反应过程，解决了在有限空间内检测有限数量样品的问题。

关键词：振动强耦合;电化学;铁氰化钾;光学谐振器

基金资助：国家自然科学基金资助项目（2021YFA1200402）；太赫兹生物物理创新实验室（23-163-00-GZ-001-001-02-01）；中国科学院大学温州研究所（WIUCASQD2021003, WIUCASQD20210011）