在CO₂电催化还原反应中包括的多个质子耦合电子转移，多种多样的中间体，不可避免的HER竞争反应，导致如何以更高选择性生成特定产物变得非常困难。

有鉴于此，贵州大学李虎教授、西安交通大学苏亚琼教授等报道通过空间限域的Fe单原子（FeN₂S₂）和相邻FeS簇（Fe₄S₄），将CO₂分子的吸附结构从C,O-侧吸附变为O-端吸附，因此将CO₂活化从第一步质子化变为C-C偶联，导致产物从HCOOH（FeN₂S₂，法拉第效率90.6 %）变为CH₃COOH（Fe₄S₄/FeN₂S₂，法拉第效率82.3 %）。

本文要点：

（1）

在单独FeN₂S₂位点的*OCHO吸附强度与Fe-S的配位数线性相关，并且在单原子FeN₂S₂位点主要生成HCOOH产物。Fe₄S₄簇作为调节还原产物的转换器，能够优化相邻FeN₂S₂位点的电子结构和空间结构，而且促进CO₂完全还原为*CH₃中间体，随后在Fe₄S₄/FeN₂S₂单原子簇之间的协同催化，CO₂和*CH₃偶联反应生成乙酸。

（2）

这种空间限域策略为通过调节反应物吸附模型实现需要的反应路径提供一种新型途径，有可能用于含有多个步骤的电化学过程进行控制产物选择性。

参考文献

Huaqin Wang, Heyu Sui, Yalong Ding, Ying Yang, Yaqiong Su*, and Hu Li*, Tailoring CO₂ Adsorption Configuration with Spatial Confinement Switches Electroreduction Product from Formate to Acetate, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c17295

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17295