微生物腐蚀是金属材料腐蚀失效的主要原因之一，会造成巨大的经济损失。Cu2O作为一种有效的光催化抗菌涂层有望成为微生物腐蚀的解决方案。然而，光腐蚀和电荷分离效率低等缺陷限制了其应用。基于此，河北科技大学李建辉教授团队成功合成了一种新型高效抗菌g-C3N4/Cu2O/Cu涂层。

2D g-C3N4超薄多孔结构为Cu2O和Cu沉积提供了充足的活性位点，提高了电流效率，同时增强了光吸收和电子传输能力。此外，2D g-C3N4和Cu2O/Cu之间形成S型异质结可有效抑制Cu2O光腐蚀。

值得注意的是，由于铜离子的协同杀菌作用和活性氧的产生，该涂层在光照和黑暗条件下都能在1小时内快速杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。同时，该涂层对铜绿假单胞菌引起的316L不锈钢微生物腐蚀具有显著的抑制作用。

2D g-C3N4的超薄多孔微观结构为Cu2O和Cu沉积提供了丰富的活性位点。抗菌评估显示，2D g-C3N4/Cu2O/Cu涂层在黑暗条件下的性能优于Cu2O/Cu涂层，这归因于2D g-C3N4和Cu2O/Cu之间形成了S型异质结，这增强了抗菌功效，同时抑制了Cu2O氧化和光腐蚀。

电化学分析表明，2D g-C3N4/Cu2O/Cu涂层产生的活性氧增多，在1小时内达到100%的抗菌率，显示出优异的抗菌性能。此外，电化学评估和表面腐蚀形貌分析表明，这些涂层增强了金属材料的抗微生物腐蚀性。

总的来说，这项研究不仅建立了一种有效的光催化抗菌涂层来减轻金属基材的微生物腐蚀，而且还引入了微生物腐蚀管理的创新策略。