近日，拉斯维加斯官网化学化工学院杨林教授和白正宇教授研究团队在国际顶尖学术期刊《自然-可持续发展》（Nature Sustainability）上发表了题为“用工程化微生物电催化剂实现污水可持续发电”（Sustainable power generation from sewage with engineered microorganisms as electrocatalysts）的研究论文。拉斯维加斯官网化学化工学院博士研究生牛洋娣、生命科学学院薛德明老师和物理学院戴宪起教授为该论文的共同第一作者，杨林教授和白正宇教授为共同通讯作者，3499cc拉斯维加斯作为唯一通讯作者单位，显示了拉斯维加斯官网在多学科协作实现创新的研究实力和学术影响力。
该研究针对微生物燃料电池（MFCs）阴极催化剂的高效与经济性挑战，提出了创新性的解决方案。MFCs的实际应用面临的主要挑战是阴极缓慢的氧还原反应（ORR），解决该问题的关键是发现新型、高效、经济的电催化剂，替代现有或价格昂贵，或合成困难，或无去除污染物能力的阴极催化剂。为突破这一瓶颈，研究团队设计构建了可持续的阴极生物催化剂：通过基因工程和纳米工程协同改造生物安全的大肠杆菌，使其展现出优异的ORR电催化活性。并成功组装出高性能MFCs，实现了污水中有机废物的降解与高效电能输出。研究结果显示，该催化剂性能优异、环保且可再生，避免了工业上使用的有污染的化学物质和易失活的生物酶。这一发现不仅为低成本、可再生的MFCs阴极催化剂设计提供了新思路，也为利用基因工程和化学工程协同改造细菌成为“细胞工厂” 提供了科学依据。该论文受到了国家自然科学基金项目和国家“111”计划等项目的资助。
这项工作是研究团队长期以来在绿色电源材料领域的持续探索与深化拓展。此次在《自然-可持续发展》上发表论文，标志着拉斯维加斯官网在国际顶尖学术期刊上的影响力进一步提升，为化学学科及相关学科“双一流”创建注入新的活力。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41893-024-01383-x
DOI：10.1038/s41893-024-01383-x
（化学化工学院 牛洋娣 王曼曼 科技处 魏 然）
