生物炭在微生物电化学技术中的应用研究进展

高佳瑶1，张语霄1，王萌萌1，齐伟栋1，蔡文芳2，王云海1（1 西安交通大学环境科学与工程系；2 西安交通大学化学工程与技术学院）

摘要：微生物电化学技术（microbial electrochemical technology，MET） 是一种多学科交叉融合的科学技术，在可再生能源发展、污水处理及CO2生物合成等新兴领域具有重要的应用价值。目前，MET仍面临着电极材料成本高、电子传输效率低等关键问题，成为制约其广泛应用的重要瓶颈。生物炭作为一种价廉易得的碳质材料，其大孔结构提供了离子高效传输通道和微生物附着位点，而其表面丰富的官能团和可能的杂原子赋予其独特的催化活性和电化学性能，为MET技术的发展提供了新的思路。本综述从介绍MET中生物炭的关键特征着手，着眼于其作为微生物载体、催化剂和体系内中介体的研究，总结研究现状的同时指出应用导向型生物炭的开发对于生物炭在MET中的进一步推广至关重要。然后结合生物炭在实际废水中的应用及其应用于MET体系的全过程生命周期，深入分析了生物炭在不同应用体系下对MET废水处理、物质合成等效率的影响规律和最新研究进展。最后，针对生物炭应用于MET遇到的挑战，展望了解决方案及应用前景，为MET技术的发展提供了技术支撑。

关键词：生物炭；微生物电化学；废水处理