微生物腐蝕是金屬材料腐蝕失效的主要原因之一，會造成巨大的經濟損失。Cu2O作為一種有效的光催化抗菌涂層有望成為微生物腐蝕的解決方案。然而，光腐蝕和電荷分離效率低等缺陷限制了其應用。基于此，河北科技大學李建輝教授團隊成功合成了一種新型高效抗菌g-C3N4/Cu2O/Cu涂層。

2D g-C3N4超薄多孔結構為Cu2O和Cu沉積提供了充足的活性位點，提高了電流效率，同時增強了光吸收和電子傳輸能力。此外，2D g-C3N4和Cu2O/Cu之間形成S型異質結可有效抑制Cu2O光腐蝕。

值得注意的是，由于銅離子的協同殺菌作用和活性氧的產生，該涂層在光照和黑暗條件下都能在1小時內快速殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌。同時，該涂層對銅綠假單胞菌引起的316L不銹鋼微生物腐蝕具有顯著的抑制作用。

2D g-C3N4的超薄多孔微觀結構為Cu2O和Cu沉積提供了豐富的活性位點。抗菌評估顯示，2D g-C3N4/Cu2O/Cu涂層在黑暗條件下的性能優于Cu2O/Cu涂層，這歸因于2D g-C3N4和Cu2O/Cu之間形成了S型異質結，這增強了抗菌功效，同時抑制了Cu2O氧化和光腐蝕。

電化學分析表明，2D g-C3N4/Cu2O/Cu涂層產生的活性氧增多，在1小時內達到100%的抗菌率，顯示出優異的抗菌性能。此外，電化學評估和表面腐蝕形貌分析表明，這些涂層增強了金屬材料的抗微生物腐蝕性。

總的來說，這項研究不僅建立了一種有效的光催化抗菌涂層來減輕金屬基材的微生物腐蝕，而且還引入了微生物腐蝕管理的創新策略。