近日，海洋科学与技术学院研究团队在期刊《Journal of Cleaner Production》（中科院环境科学类一区top）发表题为“Nitrogen-doped graphene oxide with enhanced bioelectricity generation from microbial fuel cells for marine sewage treatment”的研究论文，该论文的第一作者为我院海洋微生物分子生态与应用研究团队的李鹏，李鑫熠（在读研究生），通讯作者为王健鑫，陶亨聪（石油化工与环境学院）。

为开发更高性能的微生物燃料电池(MFC)阳极材料，更好了解阳极电极修饰对产电微生物群落丰度的影响，研究团队通过一步水热法制备了高性能的氮掺杂石墨烯阳极材料，在MFC运行过程中获得了较高的输出电压(498.6 mV)及功率密度(708.3mW/m2)，同时COD的去除率也获得了显著的提升，高通量测序及荧光定量PCR结果显示，在氮掺杂电极生物膜上，产电微生物的相对丰度增加，编码细胞色素c氧化酶(Cco)的ccoN基因相对表达量明显上调。这说明在微生物燃料电池系统中，氮掺杂阳极电极材料有助于提升产电微生物的富集，提高了产电相关基因的表达，进而有效地提升微生物燃料电池的性能。

Fig.1 (a)石墨烯、氧化石墨烯和掺氮石墨烯的XPS光谱和(b) C 1s XPS光谱;(c) N掺杂石墨烯的N 1s XPS谱;(d)石墨烯、氧化石墨烯和掺氮石墨烯的FTIR光谱

Fig.2基于PICRUSt分析对KEGG和COG数据库进行功能基因预测

Fig.3预测的产电相关的代谢通路图

该项目获得了国家自然科学基金，国家自然科学基金委员会-浙江省工业化与多元化融合联合基金，舟山市科技局项目的支持。