MoS2/石墨烯复合阴极材料的制备及微生物电解池催化产氢性能

摘要 采用水热法合成了一系列MoS2/石墨烯（Gr）复合物，并制成碳基复合电极.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、线性扫描伏安法等手段对材料进行表征，研究了MoS2/Gr电极作为微生物电解池（MEC）阴极的产氢性能.结果表明，MoS2/Gr复合材料呈现三维层状结构，且负载在石墨烯上的MoS2为无定形MoS2.（NH4）2MoS4和氧化石墨烯的最佳原料配比为1∶ 1，当滴涂量为1.5 mg/cm2时，电极的析氢催化能力最强.在MEC产氢实验中，MoS2/Gr阴极MEC的平均产氢电流密度、产氢率、库仑效率、氢气回收率和阴极氢气回收率分别为（9.96±0.65）A/m2，（0.424±0.041）m3H2/（m3·d），（89.11±5.87）%，（70.47±6.78）%和（78.86±2.49）%，均高于Pt/C阴极MEC；其能量回收率也与后者相媲美.另外，MoS2/Gr具有良好的长期稳定性，且价格便宜，适于实际应用