H2O氧化制备H2O2（2电子过程）是一个绿色、可持续的过程，但受到竞争产物O2（4电子过程）的影响，反应的活性和选择性不高。因此，本文研究F掺杂SnO2在CO2协助下催化H2O氧化产H2O2的性能。

作者发现在电解液充溶入CO2可以大幅度提升H2O2的法拉第效率。根据CO2的溶解产物，控制实验发现Na3CO3电解液的反应电流、H2O2分电流（50 mA/cm2）与法拉第效率（56%）远高于NaHCO3电解液。

其它含Na电解液的H2O2法拉第效率都非常低，H2O2的法拉第效率与Na2CO3浓度正相关，但与Na的含量无关。5MK2CO3的H2O2法拉第效率最高可达87%（分电流522 mA/cm2），分电流最高为1300 mA/cm2（法拉第效率73%），性能250小时稳定。

最后作者提出了H2O氧化的反应机理，首先由[CO3]2-失去电子变成[CO3]-，[CO3]-与H2O结合生成[HCO4]-、质子、电子，[HCO4]-与H2O结合生成[HCO3]-、H2O2。F掺杂SnO2催化剂仅起到导电作用，协助电子转移，并不与这些离子形成化学键。作者通过DFT计算了这些离子的能量，发现整个反应都是是放热过程，并通过EPR等表征手段验证了反应路径。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-30251-5