我院太阳能资源多元化开发利用团队在《Bioresource Technology》期刊发表光催化耦合微生物燃料电池研究成果

近日，云南师范大学能源与环境科学学院太阳能资源多元化开发利用团队在国际顶级期刊《Bioresource Technology》（中国科学院一区TOP期刊，影响因子IF=9.7）上发表题为“Cu/TiO₂ nanoparticles: Enhancing microbial fuel cell performance as photocathode catalysts”的研究论文（https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132586）。我院2022级研究生王建军为第一作者，学院季旭教授和杨思霞博士为通讯作者。 

微生物燃料电池（MFC）作为一种绿色能源与污染物协同处理技术，发展潜力巨大。但受限于阴极反应速率慢、材料成本高、稳定性差等问题，传统Pt基催化剂面临着成本昂贵与失活风险，严重制约其规模化应用。同时，现有光阴极多停留在概念验证阶段，材料稳定性与协同催化机制研究不足。

本文报道了首次系统构建了基于Cu负载TiO₂纳米光催化材料的光阴极，并应用于光催化微生物燃料电池（Photo-MFC）体系。通过调控Cu的负载比例，实现了光生电子与微生物代谢电子的协同耦合，有效提升了阴极氧还原反应活性。结果表明，在2 wt% Cu/TiO₂条件下，最大功率密度提升至312 mW·m^-2，甲基橙去除率达99 %，均优于传统贵金属Pt催化阴极。成果将为Photo-MFC技术在污染治理与能源回收领域的实际应用提供了理论支撑，通过系统性实验验证展现出良好的环境效益与经济可行性。