然而不同晶面类型的铜催化剂活性位点数量存在差异。在电化学还原二氧化碳的过程中，活性位点的数量会极大地影响几何电流密度，从而影响界面微环境。这就使得晶面的研究很难与其他影响（如界面微环境的影响）相分离。因此在以往所有关于铜晶面影响的研究中，从微环境/局部 pH 值/电流密度的影响中分离出来的晶面取向的影响是一项相当具有挑战性的工作，目前尚未实现。

近日，西安交通大学任丹教授团队对铜箔进行电沉积或电化学处理制备出五种不同的粗糙度可控铜薄膜催化剂，通过调控粗糙度来保持活性位点数量的一致，从而探究晶面取向对二氧化碳电还原的影响。作者首先制备了两个粗糙度系数可控的样品系列，其中一个系列的粗糙度系数为 24。五种催化剂对 C₂₊ 产物的选择性依次为 CuO(d)₇₀₀ ＞ Cu(NP1)₇₀₀ ＞ Cu₂O(d)₇₀₀ ＞ Cu(NP2)₇₀₀ ＞ CuCl(d)₇₀₀。虽然这些催化剂的形态不尽相同，但它们的粗糙度系数却相当。因此，产物选择性的差异可能归因于催化剂晶面成分的变化，而非所施加的过电位或几何电流密度的影响。此外，作者还研究了 CuCl(d)₁₅₀₀、Cu₂O(d)₁₅₀₀ 和 CuO(d)₁₅₀₀ 的电催化性能。三种催化剂对 C₂₊ 产物的选择性按以下顺序排列：CuO(d)₁₅₀₀ > Cu₂O(d)₁₅₀₀ > CuCl(d)₁₅₀₀。

作者进一步对 CuCl(d)₇₀₀、Cu₂O(d)₇₀₀、CuO(d)₇₀₀、Cu(NP1)₇₀₀ 和 Cu(NP2)₇₀₀ 进行了原位拉曼光谱分析，在 -0.7 V vs. RHE 条件下，五种样品材料的 LFB-CO 都位于大约 2055 cm^-1处，这归因于 Cu(100) 表面的 CO 拉伸。作者进一步分析了五种催化剂上的 LFB-CO 拉曼峰面积百分比，其顺序如下：CuCl(d)₇₀₀ < Cu(NP2)₇₀₀ < Cu₂O(d)₇₀₀ < Cu(NP1)₇₀₀ < CuO(d)₇₀₀，与五个样品中 Cu(100) 的百分比顺序一致。