利用可再生能源发电驱动二氧化碳电催化转化为高附加值化学品和燃料为闭合碳循环、缓解当前的能源和环境危机提供了一种可持续的方案。然而，二氧化碳还原产物具有多样性，多条反应路径之间以及和氢气析出反应之间相互竞争，导致二氧化碳还原反应产物选择性差、转化效率低。因此，开发高效、低成本的电催化剂实现二氧化碳定向转化为高附加值产物意义重大但极具挑战性。

近日，青岛科技大学刘希恩教授团队通过调控催化剂的组成和结构控制二氧化碳电还原的反应路径实现了产物选择性切换。将Sb元素引入到CuS中，以S原子为桥，在Cu‒S离子键旁桥接S‒Sb共价键，促使Cu‒S键长由最初的2.24 Å增加到2.30 Å，驱动电化学二氧化碳还原反应产物由HCOOH转变为CO。

电化学测试发现，具有较短Cu‒S键长的CuS具有高的HCOOH法拉第效率，而产生CO的量非常少；相反地，Cu‒S键被拉长的Cu₃SbS₄表现出高的CO法拉第效率，而HCOOH的法拉第效率较低。对Sb₂S₃的性能测试发现还原产物基本为氢气，说明Sb‒S键具有弱的电催化二氧化碳还原的能力。由此可以推测，引入的Sb从本质上改变了Cu‒S键的性质，从而改变了电化学二氧化碳还原反应的选择性。

原位谱学研究结合理论计算表明，Cu‒S离子键通过桥S原子与S‒Sb共价键相连引起的Cu‒S键长和局域配位环境的变化对电化学二氧化碳还原反应中间体的吸附强度和吸附行为产生了重要的影响，进而改变了催化反应路径。CuS中短的Cu‒S键对*HCOO中间体具有合适的吸附强度，有利于促进HCOOH生成；而Cu₃SbS₄中改变的Cu‒S键长和配位环境弱化了对*HCOO中间体的吸附，不利于HCOOH的生成。此外，*COOH在Cu‒S键上的吸附强度与Cu‒S键长之间呈现“火山”关系。CuS中较短的Cu‒S键只允许Cu作为单位点吸附*COOH中间体，而Cu₃SbS₄拥有合适的Cu‒S键长可允许Cu和S作为双位点共同吸附*COOH，因此Cu₃SbS₄表现出高的CO选择性。