微生物燃料電池（MFCs）是一種新興技術，可以在微生物的幫助下降解污染物并同時發電。然而，它們在實際應用中仍面臨關鍵挑戰，包括陰極缺乏高效且具有成本效益的催化劑。
河南師范大學白正宇教授和楊林教授，在《Nature Sustainability》發表題為Sustainable power generation from sewage with engineered microorganisms as electrocatalysts的研究論文。
研究團隊利用可持續的陰極生物催化劑構建高性能的MFC，可以實現快速處理污水并具有競爭力的電力輸出。
該催化劑設計基于大腸桿菌細胞，通過耦合基因和納米工程，表現出優異的氧還原反應活性（電流密度為3.32 mA cm2，起始電位為0.63 V），并加速污水污泥中有機物的凈化。
值得注意的是，在100小時內，葡萄糖消耗量達到了高達19.4 mM的水平，最大功率密度為334 μW cm2。
MFC裝置示意圖、發電能力評估和含葡萄糖污水處理能力。
通過表征和理論計算表明，促成化學作用的是細胞內膜間細胞色素c中鐵中心的獨特構型。此項研究不僅為電催化劑的合理設計開辟了新途徑，而且還表明了使用MFCs解決環境問題的可行性。
文獻信息：Niu, Y., Xue, D., Dai, X. et al. Sustainable power generation from sewage with engineered microorganisms as electrocatalysts. Nat Sustain (2024). https://doi.org/10.1038/s41893-024-01383-x
原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/07/17/4be505fda4/
