广州大学李楠课题组报道了一种以ZIF-8为前驱体，通过化学吸附、煅烧、光沉积等方法制备的Ag-Fe-N/C阴极催化剂。研究发现，在Fe-N/C上负载适量的Ag纳米颗粒可以有效促进阴极氧还原反应并起到一定的抗菌效果，有利于微生物燃料电池高效稳定运行。

微生物燃料电池(MFC)是一种特殊的燃料电池，能够通过电化学活性细菌的生物催化将可降解有机物中的化学能直接转化为电能，是一种有望缓解能源危机与环境污染问题的绿色能源装置。然而，阴极上缓慢的氧还原反应(ORR)动力学和过度生长的生物膜阻碍了MFC的高效稳定运行。大量研究表明，金属有机骨架衍生物Fe-N/C材料能有效降低ORR过电位，改善反应动力学，提高ORR活性，可适用于MFC的阴极。Ag作为一种常见的抗菌剂，能够抑制细菌的好氧呼吸，从而抑制某些细菌在MFC阴极上过度生长。因此，将Ag与Fe-N/C材料结合有望在阴极上同时实现高效氧还原活性和抗菌作用。

基于此考虑，作者合成了具有良好电催化和抗菌活性的二维Ag-Fe-N/C催化剂。研究结果表明，Fe、N共掺杂多孔碳纳米片和纳米Ag的协同作用，可以有效提高催化剂的ORR活性。在0.1 M KOH中， Ag-Fe-N/C-2的半波电位为0.87 V vs. RHE；在50 mM 中性PBS中，半波电位为0.75 V vs. RHE，均优于商用Pt/C。以Ag-Fe-N/C-2作为阴极催化剂组装单室MFC后，MFC可稳定运行一个月以上，稳定输出电压为568 ± 7 mV，最大功率密度为523 ± 7 mW m-2，均高于使用商用Pt/C。

抑菌圈实验证实了Ag-Fe-N/C-2同时具有良好的抗菌效果。利用16S rDNA测序分析了MFC阴极生物膜的微生物群落结构，发现Ag的抗菌性会影响阴极生物膜的微生物群落，但不影响MFC体系中电化学活性菌的总含量，因此不会对MFC的产电性能造成负面影响。以上研究为开发具有电催化与抗菌活性的双功能阴极催化剂提供了参考。

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