库仑排斥势垒(RCB)是多电荷阴离子(MCAs)所特有的特征，在调控MCAs的电子电离动力学和光化学反应活性方面起着非常重要的作用。尽管MCAs在溶液和固体中很常见，但它们由于过剩电子的强静电排斥作用在气相下很难稳定存在。RCB可以看成是由短程处电子吸引和长程处电子库仑排斥相互叠加引起的，进而可以为MCAs提供了动态稳定性，最终有助于形成在气相下可观察到的电子亚稳态体系。而在电子电离过程中应该有足够的动能来克服RCB，尽管势垒下方动能较低的电子也可能以一定概率发生绝热隧穿。    

近年来随着阴离子光电子能谱技术的发展，实验上RCB大小可以借助光子能量依赖的光电子能谱实验通过评估光谱谱峰强度进行测量。尽管RCB在孤立MCAs体系中被广泛研究，然而基于主客体模型下由弱键（非共价）相互作用主导的MCAs体系的RCB研究还未见报道。

基于以上背景，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室孙海涛研究员、孙真荣教授和美国西北太平洋国家实验室王学斌教授课题组进行深度合作，结合自主发展的高尺寸选择高能量分辨低温阴离子光电子能谱技术和多尺度理论计算模拟，通过将RCB的研究扩展到基于环糊精-十二硼酸χCD·B12X122−(χ=α, β, γ; X=H, F−I)主客体体系中。阴离子光电子能谱揭示了两种截然不同的RCB的存在，这两种RCB分别来自于从客体二价阴离子B12X122− (RCB1) 电离电子以及中性主体环糊精的电离 (RCB2)。基于点电荷模型(PCM)和Constrainted DFT理论计算支持了这些主客体体系中RCB的duality特征，并进一步结合3D势能面计算证实了RCB的高度各向异性特征。上述研究工作被原子分子物理知名期刊 J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14, 6736−6742接受并在线发表，并被选为当期Supplementary Cover。

图1：20K157 nm和193 nm光子能量下测得阴离子光电子能谱。

图2：入选J. Phys. Chem. Lett. 杂志当期封面。