电催化还原CO₂（CO₂RR）到附加值高的燃料和化学品在应对气候变化和建设可持续的全球能源方面发挥着重要作用。在CO₂RR的各种液相产物中，甲酸盐和甲酸应用广泛，而且从能量投入和市场价值来看，通过CO₂RR合成甲酸盐在经济上更为可行。二硫化锡（SnS₂）是一种高选择性电还原CO₂至甲酸盐催化剂之一，但其催化活性较低，进一步提效率是一个巨大挑战。尽管已有关于SnS₂基催化剂用于CO₂RR的研究报道，但SnS₂中CO₂RR的活性位点尚不明确。因此，对Sn位点和S位点进行系统的CO₂RR 研究和深入了解，提高SnS₂基催化剂CO₂RR活性和选择性至关重要。

近日，汕头大学的胡良胜副教授、黄晓春教授团队以二硫化锡纳米片（SnS₂ NSs）为研究对象，通过在H₂/Ar气氛中不同温度下退火处理，可控将S暴露的SnS₂转化为Sn暴露（含硫空位）的SnS₂（Vs-SnS₂），采用恒电位和脉冲电位法系统研究催化剂的CO₂RR活性和选择性。Sn暴露的SnS₂（Vs-SnS₂）的活性远高于与S暴露的SnS₂，但恒电位法产物主要为H₂。通过采用脉冲法可以将主产物转化为甲酸盐，实现高效选择性还原CO₂至甲酸盐。结合理论计算揭示了催化剂的CO₂RR规律，结果表明，Sn位点更利于产生H₂，脉冲法电解过程会生成少量氧化的SnS_2-x，利于CO₂RR到甲酸盐。

在恒电位法CO₂RR过程中，Vs-SnS₂的几乎只发生析氢反应HER (生成H₂的法拉第效率约为100%)。在-0.9 V时，Vs-SnS₂的产H₂是SnS₂的4倍，而C1产物比SnS₂低20倍。DFT计算结果表明，*H在Vs-SnS₂表面的吸附能比碳基中间体的更低，导致碳基中间体与活性位点的结合较少。在利用脉冲法过程中，发现Vs-SnS₂发生原位重构生成部分氧化的SnS_2-x，降低了CO₂RR碳基中间体在催化剂表面的吸附能从而实现将主产物从H₂转化成甲酸盐。

这项工作不仅揭示了Vs-SnS₂主要发生HER的原因，而且为基于脉冲电位法来提高CO₂转化的策略和设计提供了深入见解。总体来说，脉冲电位法电解是一种可以增加实验自由度的有效方法，如重构催化剂的活性物质、改善催化剂的稳定性、调整产物选择性等。