电催化CO₂还原反应（ECO₂RR）是目前一种比较高效的将CO₂转化为其他产品的途径，对于控制大气中碳含量和实现碳中和目标具有重要意义。甲酸作为ECO₂RR的主要C1产品，是一种高能量密度的分子，可以很容易地储存和用于各种用途，如甲酸燃料电池的燃料，以及作为合成生物制药和化学品的中间体。然而，在水电解液中竞争性的析氢反应（HER）对于利用利用ECO₂RR实现甲酸生产的高选择性构成了挑战。在ECO₂RR的各种催化剂中，Bi基催化剂显示出最高的甲酸转化效率。在ECO₂RR过程中，Bi基催化剂通常会发生重构，Bi的价态降低，使得催化剂的活性点难以识别。Bi基预催化剂的配位环境对重构Bi的形态有很大影响，大多数重构的催化剂都有空位和台阶等缺陷。在减少HER的同时提高ECO₂RR是开发有效Bi基催化剂的关键。

对此，武汉理工大学麦立强教授团队巧妙地提出了通过精确调整催化活性位点的配位结构来达到高效的电催化CO₂还原甲酸的目的。作者通过对Bi₁₉Br₃S₂₇（BBS）纳米线进行电化学重构，合成了具有S修饰的边缘缺陷位点的Bi纳米片，这样的S掺杂物主要位于Bi纳米片的边缘位点，对*OCHO中间物表现出合适的吸附能力，并且可以抑制ECO₂RR过程中H₂和CO中间物的产生。

通过简单水热法合成的BBS催化剂拥有非常优异的电催化CO₂还原甲酸性能。在碱性电解质中，该催化剂能够在一个广泛的电位范围内表现出高的电流密度（400 mA cm^-2）和甲酸法拉第效率（＞90%）。除此之外，在-0.58V条件下BBS催化剂能够稳定80%的甲酸法拉第效率10000s。

为了精细的分析经过ECO₂RR处理后样品的S、Br元素的状态，通过原位同步辐射分析，反应后的BBS主要存在Bi-Bi和Bi-S键，说明了S存在于电化学重构后的Bi纳米片中。通过非原位的XPS测试，也能够证实反应后BBS含有硫掺杂，但经过Ar⁺刻蚀后S元素信号消失，说明S元素在Bi纳米片中的含量较少且主要存在于表面，也正因如此，XRD中检测不出硫化铋的信号。通过EDS元素分析分别对电化学重构后形成的Bi纳米片边缘和缺陷位置进行扫描，结果说明了电化学重构后S元素主要与Bi纳米片边缘缺陷位点结合。

最终理论计算证明，S与Bi缺陷边缘位点结合是BBS催化性能优异的主要原因，因为这种结构最有利于*OCHO中间体的形成，并且过高的*H吸附能抑制了HER。除此之外，S与Bi缺陷边缘位点结合的形成能最低，即这种形式结合的的S可以稳定Bi空位，使S掺杂物有利于稳定在铋的边缘缺陷处。因此与S结合的铋边缘缺陷位点能够在保证强的*OCHO吸附情况下选择性的抑制HER，从而有更加优异的甲酸产物选择性和催化活性。