近日，北京化工大学材料科学与工程学院王峰教授、张正平教授团队在《Nano Energy》上发表了题为“Bovine blood husbandry waste as a pathway to renewable energy”的研究论文，该论文利用畜牧业的生物废弃物——牛血浆，制备得到了多种具有不同掺杂状态和孔隙率的生物碳，以及性能优良的炭基无金属电催化剂。

掺杂多孔碳具有比表面积大、导电性好、离域化电子结构以及传质效率高等诸多优点，是一种十分理想的微/纳电催化反应器。通过在碱性金属盐或碱土金属盐对含有丰富的有机-无机（血清白蛋白-氯化钠）结构的生物废弃物——牛血浆进行预处理和热解，得到多种具有不同掺杂状态和孔隙率的生物碳。其中由于钙基生成模板和钠离子蚀刻的协同效应，以碱土金属盐氯化钙（CaCl₂）进行预处理的生物质多孔炭具有分级多孔和高氮掺杂的结构特点，其测试结果表明，这种生物质多孔炭材料具有优异的电催化氧气还原反应的活性和稳定性，进一步其组装的锌-空气电池的峰值功率密度可达152 mW cm^-2优于商业Pt/C催化剂。本研究在充分利用生物废弃物的基础上，为功能型多孔炭材料提供了一种新的合成策略，也为高性能炭基储能器件材料提供了新思路。

北京化工大学材料科学与工程学院硕士研究生徐惠洁为论文第一作者，王峰教授、张正平教授为本论文的共同通讯作者，北京化工大学为唯一完成单位。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106505