摘要：生物電化學(xué)系統(tǒng)(BES),利用產(chǎn)電微生物將廢水中蘊(yùn)含的豐富的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能,在凈化廢水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物產(chǎn)電、污染物去除、生物傳感等重要過(guò)程,為廢水資源化利用提供了嶄新的途徑。目前BES性能主要受到陰極氧氣還原反應(yīng)(ORR)動(dòng)力學(xué)的限制。設(shè)計(jì)和開發(fā)高性能的ORR催化劑對(duì)于提高BES性能至關(guān)重要。介紹了BES陰極氧還原反應(yīng)的電催化機(jī)理,重點(diǎn)闡述BES中各種氮修飾碳基ORR催化劑(包括氮摻雜碳材料催化劑,氮摻雜碳載過(guò)渡金屬催化劑,氮-雜原子共摻雜碳基催化劑)的發(fā)展現(xiàn)狀,評(píng)價(jià)其在ORR效率、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)越性和局限性。為實(shí)現(xiàn)BES更加高效、穩(wěn)定的能源轉(zhuǎn)換提供理論指導(dǎo)和實(shí)際參考。