随着社会受到的脱碳压力，人们发现绿氢将在未来的非化石燃料设置中起到关键作用。人们发现光电催化反应进行光催化分解水能够制备绿氢，但是光电化学制氢技术难以成为具有经济竞争性的制氢路线。解决这一困难的可行方法是共同制备高附加值化学品。

有鉴于此，柏林亥姆霍兹材料与能源中心Fatwa F. Abdi等通过光电催化原位生成的氢气对亚甲基丁二酸均相加氢制备甲基丁二酸。

主要内容

（1）

制备绿氢和加氢反应结合的方式具有比电化学加氢更好的稳定性，而且能够降低过电势。通过实验和多物理场仿真（multiphysics simulations），发现催化反应速率和管理生成的气泡是优化加氢反应和产物转化的关键。

（2）

通过这种反应耦合的方式，60 %的H₂能够转化，通过技术经济分析验证这种方式能够将光催化制氢和化学品催化转化结合的优势。

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Keisuke Obata, Michael Schwarze, Tabea A. Thiel, Xinyi Zhang, Babu Radhakrishnan, Ibbi Y. Ahmet, Roel van de Krol, Reinhard Schomäcker & Fatwa F. Abdi,  Solar-driven upgrading of biomass by coupled hydrogenation using in situ (photo)electrochemically generated H₂. Nat Commun 14, 6017 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-41742-4

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41742-4