木薯淀粉残渣衍生活性炭负载超细MoS2：一种可持续高效的电化学析氢催化剂

本文推荐一种基于生物质废弃物的创新催化材料：以工业润滑剂添加剂二乙基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)为前体，在木薯淀粉残渣衍生活性碳上负载超低含量(约2 at%)超细MoS2纳米颗粒(MoS2@C)。该催化剂在碱性条件下展现卓越的析氢反应(HER)性能，未进行IR校正时仅需256 mV过电位即可达到10 mA cm?2电流密度，塔菲尔斜率192 mV dec?1，并能稳定工作50,000秒。研究通过生物质碳载体有效解决了MoS2导电性差和活性位点暴露不足的难题，为绿色制氢提供了经济环保的解决方案。

　　

亮点

本研究首次将润滑工业常用前体MoDTC与农业废弃物木薯淀粉残渣结合，开发出具有超低钼负载量(约2 at%)的MoS₂@C纳米复合材料。这种"变废为宝"的策略不仅实现了资源循环利用，更创造出性能媲美贵金属的析氢催化剂——在碱性电解液中仅需256 mV过电位就能驱动10 mA cm^?2的产氢电流，且持续工作14小时不衰减。

结论

我们成功设计出一系列经济高效、稳定性优异的生物质碳负载超细MoS₂催化剂。通过简易合成方法制备的MoS₂@C复合材料展现出三大优势：(1)超细MoS₂纳米颗粒高度分散，实现原子级利用率；(2)多孔碳骨架既防止颗粒团聚又促进电子传输；(3)丰富的边缘硫空位提供大量HER活性位点。这项工作为开发非贵金属电催化剂提供了新思路，同时为农业废弃物高值化利用开辟了绿色路径。