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聚合硫酸铁（Polyferric sulfate,PFS）被广泛应用于含镍废水的处理中,导致所形成的污泥含有Ni和Fe,这类重金属污泥通常被认为是一种危险固体废弃物,需要安全处理与处置。重金属污泥处理的难度大,通常采用的固化/稳定化、卫生填埋等无害化处理技术和火法回收、湿法回收、铁氧体化等资源化处理技术对存放面积、处理费用均有较高的要求,如果处理不当,会引起二次污染。因此,探索和开发环境友好的重金属污泥处理方法显得尤为重要。经分析发现,含镍废水经PFS处理后产生的重金属污泥不仅Ni和Fe的含量较高,而且污泥中含有大量的含碳有机物。碳化该污泥有助于形成杂原子掺杂的碳材料,其可用作电解水析氧反应（Oxygen evolution reaction,OER）的催化剂。考虑到污泥成分复杂,如何调控污泥中元素分布和原子之间的相互作用,使其更适用于析氧催化剂的制备是一个关键问题。本文首先基于污泥中广泛存在的异化铁还原成矿体系,构建了以菌矿包覆物为前驱体的碳材料合成方法,即利用异化铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1还原含镍聚合硫酸铁絮凝物,将形成的菌矿包覆物作为前驱体,通过一步热解合成了杂原子掺杂的多孔碳材料。探讨了微生物与无机矿物之间的相互作用、热处理温度以及Fe-Ni金属比对后续材料形貌结构的影响。结果表明,微生物与无机矿物之间的相互作用有利于改善后续材料的形貌结构,经微生物异化还原后所制备的材料比表面积更大、石墨化程度更高、负载的颗粒物更分散;热处理温度的升高,有利于提高材料的石墨化程度,增大材料的比表面积。但热处理温度过高会造成碳层结构坍塌,金属颗粒团聚,比表面积下降;适当增加Ni的含量有利于改善材料的微观结构,生成理想的活性组分,但过高的Ni含量对微生物存在毒害作用,影响微生物异化铁还原过程,导致后续材料活性成分烧结。通过比较不同合成条件下材料的电催化析氧性能发现,当热处理温度为800℃、Fe-Ni金属比为1:1时,由碳化菌矿包覆物衍生的负载Fe Ni2P颗粒的杂原子掺杂多孔碳材料（Fe Ni2P@HDC）具有最佳的电催化析氧性能。在1.0 M KOH的电解液中,达到10m A cm-2的电流密度,材料Fe Ni2P@HDC需要280 m V的过电位,Tafel斜率为56 m V dec-1,其OER催化性能与文献中大多数已报道的Ni/Fe基金属磷化物催化剂的性能相当,优于商业OER催化材料Ru O2,并且稳定性好。这种优异的电催化OER性能归因于Fe Ni2P颗粒的固有活性以及Fe Ni2P颗粒与杂原子掺杂的类石墨烯碳载体强相互作用协同作用的结果。进一步研究材料的催化机理发现,材料Fe Ni2P@HDC在电催化OER过程中,Fe Ni2P颗粒在其表面原位产生了MO/MOOH薄层（M═Ni,Fe）,形成了金属磷化物@金属氧化物/氢氧化物的核壳结构。其中,表面的金属氧化物/氢氧化物作为催化OER的活性位点。该研究结果为含重金属聚铁污泥的资源化利用提供了新途径。