虽然目前理论研究上取得广泛研究进展，但是目前电化学CO₂还原反应中的活性位点鉴定仍难以得到明确结果，这是因为难以构建原子结构精确的电极界面导致。有鉴于此，马克斯·普朗克弗里茨·哈伯研究所Beatriz Roldán Cuenya等报道通过超高真空合成，同时借助先进的界面表征技术以及气相色谱表征等方法，在Cu(100)、Cu(111)单晶结构考察了CO₂电化学还原反应的性能及其区别，鉴定了Cu晶面CO₂电化学还原反应的缺陷是真实的活性位点。

本文要点：

（1）

在理论预测结果中，单晶结构Cu单晶电极将生成烃类产物，但是实验结果发现干净平坦原子排列均匀的Cu催化剂界面在催化反应中生成H₂。当在Cu催化剂界面上通过电化学刻蚀、plasma处理过程，构建粗糙和缺陷位点，催化反应中才能够生成烃类产物。验证了实际情况中，Cu催化剂中的缺陷位点是CO₂还原反应的真实催化活性位点。

（2）

本文实验结果发现与理论预测不同的现象，即平坦完整结构Cu催化剂晶面上并不能在催化反应过程中预期CO₂还原，而是发生生成H₂反应。作者通过CO作为探针分子，发现催化反应中烃类产物的选择性与CO界面结合强度有关，当界面CO结合强度提高，反应中C₂/C₁产物比例提高。

参考文献

Fabian Scholten, Khanh-Ly C. Nguyen, Jared P. Bruce, Markus Heyde, Beatriz Roldán Cuenya,* Identifying structure-selectivity correlations in the electrochemical reduction of CO₂: comparison of well-ordered atomically-clean and chemically-etched Cu single crystal surfaces, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202103102

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202103102