近日，International Journal of Hydrogen Energy 期刊刊登了我院Funmat课题组在微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究成果论文：Fe and N co-doped carbon derived from melamine resin capsuled biomass as efficient oxygen reduction catalyst in microbial fuel cells（DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.201）。该论文以华中科技大学环境学院为第一完成单位，博士生汪东亮为第一作者，我院刘冰川副教授和侯慧杰副教授为该论文共同通讯作者。International Journal of Hydrogen Energy为能源与燃料领域期刊，最新影响因子为4.084。

    微生物燃料电池（MFC）是一种可以处理污水并同步从中回收电能的装置，在污水处理与能源领域十分具有应用前景。与质子交换膜燃料电池相似，阴极催化剂的氧还原性能是决定MFC产电性能的一个重要因素。传统的贵金属催化剂具有优良的氧还原催化性能，但价格昂贵、且稳定性差。非贵金属的异质掺杂碳基催化剂是该领域的一个研究热点。该论文以提高阴极催化剂的氧还原催化性能与电极持久性为目标，设计了一种结构新颖的铁氮共掺杂碳催化剂。该研究利用三聚氰胺甲醛树脂预聚体与柠檬酸铁铵的缩聚反应，在乙酸催化作用下，快速缩聚形成包裹魔芋生物质炭的树脂前驱体，再热解制备铁氮共掺杂碳催化剂。通过调控铁源含量与热解温度，可制得具有较为理想的织构特性、含Fe₃C纳米颗粒与一定石墨化氮掺杂的优异催化剂。这种催化剂具有明显的疏水性，其织构特性表现为适中的孔体积和比表面积，可在一定程度上抑制影响电极持久性的水淹发生。通过酸浸和毒性测试发现，铁碳热解形成Fe₃C纳米颗粒可提升氧还原催化性能。其氮元素以石墨化氮为主导，是提升催化性能的关键。生物质炭颗粒充当催化剂骨架，可防止结构坍塌。该催化剂在空气阴极MFC中的最大功率密度为1166 mW /m²，比活性炭阴极高1.4倍，其长期稳定性也远远好于活性炭阴极。这种催化剂制备方法环保、成本低廉、产

品收得率高，有望推动MFC技术的实际应用。

论文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0****3199****4246