银修饰二硫化钼纳米片作为酸性介质中氧还原反应电催化剂的研究及其在质子交换膜燃料电池中的应用

本综述系统探讨了银纳米颗粒修饰二硫化钼（Ag/MoS2）复合材料在酸性介质中催化氧还原反应（ORR）的性能与机制。研究通过水热法合成不同银负载量（10-55 wt%）的纳米复合材料，其中Ag40/MoS2展现出卓越的ORR活性（极限电流密度-9.5 mA/cm2，起始电位0.89 V vs. RHE）和稳定性。该材料通过异质结形成增强电子传输，为替代贵金属催化剂提供了新策略，对质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化具有重要意义。

　　

化学材料

三氧化钼（MoO₃, 99.5%）、硫脲（99.5%）、尿素（95%，晶体）、硝酸银（AgNO₃, 99%）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30，超纯）和羧甲基纤维素（CMC，超纯）购自Loba-Chime。硫脲（SC(NH₂)₂, 99%）、盐酸（HCl, 37%）、硫酸（H₂SO₄, 97%）、己烷（95%）和无水氨（99.98%）购自Sigma Aldrich，氢氧化钠（NaOH, 97%）购自CDH。无水d-葡萄糖（99%）、乙二醇（99%）...

催化剂的物理化学表征

原始MoS₂样品的X射线衍射（XRD）图谱显示，在14.3°、33.2°和58.9°处出现衍射峰，分别对应六方晶系MoS₂的（002）、（100）和（110）晶面（JCPDS编号006–0097）。在9.0°附近观察到的宽峰归因于1T多晶型MoS₂的（002）面。这些XRD特征表明MoS₂以1T/2H混合相存在。在Ag/MoS₂复合样品的XRD图谱中，除MoS₂峰外...

结论

质子交换膜（PEM）燃料电池技术的广泛采用一直受到贵金属催化剂依赖性的阻碍，这些催化剂昂贵且稀缺；因此，探索非贵金属电催化剂变得至关重要。在本工作中，研究了非贵金属且非碳基的Ag_x/MoS₂复合材料在酸性介质中的ORR活性。通过水热法合成了具有不同银负载量（10%、25%、40%和55%）的Ag_x/MoS₂复合材料...