中科院海洋研究所段继周研究员、翟晓凡副研究员、侯保荣院士、重庆大学张育新教授及其合作者在Nano Materials Science发表题为“Developing high photocatalytic antibacterial Zn electrodeposited coatings through Schottky junction with Fe3+-doped alkalized g-C3N4photocatalysts”的研究论文。
1) 在该研究中，作者将g-C3N4基光催化剂与Zn复合，采用电沉积法首次研制出表面光滑的g-C3N4-Zn抗菌复合镀层。采用电化学方法对复合镀层进行了研究，据此建立了复合镀层电沉积过程模型。2) 实验结果表明，制备的g-C3N4基光催化剂具有平滑锌镀层表面的功能。通过检测复合镀层表面对细菌附着的抑制活性来评价复合镀层的抗菌性能，发现所制备的复合镀层具有良好的抗菌性能。Zn/AKCN-Fe镀层具有最高的可见光驱动抗菌活性，这是由于AKCN-Fe的光催化活性和负载含量最高。3) 根据捕获剂实验和EPR测量结果，作者提出了Zn/AKCN-Fe镀层的特异性抗菌机制，发现在抑制细菌附着方面，·O2-和·OH-分别起到主要和次要的作用。该研究提高了g-C3N4基光催化剂和锌基镀层的应用前景。
该成果报道了通过将g-C3N4基光催化剂复合到普通锌镀层中，制备具有光滑表面的抗菌锌基复合镀层的方法，并对复合镀层的形貌、结构和成分进行表征，以测试其性能，研究了电沉积机理、表面粗糙度和抗菌效果，并解释了抗菌机理。
图1. 光催化抑制细菌附着的机理。
自2014年首次发现g-C3N4以来，对其抗菌活性的研究迅速发展。而纯g-C3N4的可见光吸收和电子空穴分离效率有待进一步提高，才能获得较高的可见光光催化效率。实现这一目标的一种方法是g-C3N4的碱化，这是提高g-C3N4可见光吸收的一种常用方法，即g-C3N4的前体在与碱性化合物（如KOH、NaOH或Ba(OH)2）混合后被煅烧。碱化后g-C3N4的可见光响应范围和载流子分离效率均有提高，且与纯g-C3N4相比，g-C3N4的碱化更能催化H2O2的生成。研究人员发现H2O2是芬顿反应的必要条件之一，可以产生抗菌作用更强的羟基自由基。因此，在该研究中作者制备了Fe3+掺杂的碱化g-C3N4，以满足芬顿反应发生的条件。虽然已经有很多人致力于改善粉末g-C3N4基光催化剂的各种性能，但对其应用方式的关注较少。因此，该研究为g-C3N4基光催化剂与Zn镀层的复合研究提供了重要的新思路，不仅可以增强Zn镀层的抗菌和防污性能，而且可以拓展g-C3N4基光催化剂的实际应用。
侯保荣，中国工程院院士，中国科学院海洋研究所研究员，博士生导师。现任中国腐蚀与防护学会名誉理事长、国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心主任、中国海洋防腐蚀产业技术创新战略联盟理事长。我国海洋腐蚀与防护学科学术带头人。作为首席科学家承担“十一五”“十二五”国家科技支撑计划、973重点研发计划、基金委国家重大科研仪器研制项目、中国科学院战略先导专项（A类）等。作为首席科学家主持完成了我国第一次最全面系统的“腐蚀成本调查”，并担任“全球腐蚀成本调查”中国区委员会主席。先后荣获2021年联合国世界腐蚀组织(首届)“腐蚀成就奖”、2021年中国科学院杰出科技成就奖、2019年国际腐蚀工程师协会NACE科技成就奖、国家科技进步二等奖、山东省科学技术最高奖、何梁何利科学与技术奖、山东省技术发明一等奖等重大奖项。创建和发展了我国的海洋腐蚀理论体系，研发的复层矿脂包覆防腐技术(PTC)和氧化聚合包覆防腐技术(OTC)开辟了我国海洋钢铁设施防护的新路径，并在海南文昌卫星发射中心、“天眼”FAST工程、南海岛礁、青岛港、大连港等100余项国家重大工程成功应用。
段继周，中国科学院海洋研究所，海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室主任，研究员，理学博士，研究方向为海洋腐蚀与防护，主要从事海洋微生物腐蚀与生物污损的应用基础和防护技术研究工作。相关研究成果发表学术论文90余篇（SCI 50余篇），授权国家发明专利7项，主持了包括国家基金课题、国家重点研发计划（973计划）课题、中国科学院先导专项课题、企业合作课题等近20项，获省部级奖励7项。与日本、美国、德国、加拿大、法国等本领域专家开展有较密切学术交流。指导博士和硕士研究生近20人，与俄罗斯、印度、伊朗等数名访问青年科学家开展合作研究。现任全国涂料与颜料标准化委员会专家委员、中国海洋湖沼学会海洋腐蚀与污损专业委员会秘书长、中国腐蚀与防护学会理事、山东省腐蚀与防护学会理事、国际电化学委员会（ISE）专家委员、国际腐蚀工程师协会（NACE）高级会员、ISO/TC35/WG29（金属涂层的电化学评价技术标准）专家委员及NACE生物污损的生态风险与控制技术委员会委员（NACE/TEG532X）。
翟晓凡，中国科学院海洋研究所副研究员，兼任中国腐蚀与防护学会青年工作委员会委员、Corrosion Communications青年编委、《中国腐蚀与防护学报》青年编委。长期从事海洋微生物腐蚀与生物污损防护技术研究。目前，发表论文50余篇，SCI收录30余篇，其中以第一/通信作者在Corrosion Science、Journal of Materials Science & Technology等国际顶级腐蚀防护专业期刊发表SCI论文17篇，并申请国家发明专利18项、授权11项；参与撰写专著《海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀控制技术》(第二版)。主持国家自然科学基金、山东省重点研发计划等科研项目，并获中国科协青年托举工程人才项目资助。相关研究结果获山东省自然科学二等奖(3/5)、海洋科学技术二等奖(2/10)等多项省部级以上科技奖励，并获日本水流徹教授杰出青年学者奖、中国工程院重大咨询项目重要贡献奖等。
高英，毕业于中国科学院海洋研究所，获得理学博士学位，专业为海洋腐蚀与防护，主要研究方向为海洋生物污损防护。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589965122000046
关于 Nano Materials Science2019年3月创刊，重庆大学主办，香港城市大学吕坚院士任主编，21个国家 126位学者（包括18位院士）任编委，ScienceDirect全文开放获取。已报道诺贝尔物理学奖得主Konstantin Novoselov院士、吕坚院士、Ruslan Z Valiev院士、卢柯院士、成会明院士、申长雨院士、赵东元院士、段雪院士、侯保荣院士、孙军院士、王琪院士、张立群院士、Oliver G. Schmidt院士、Li Lu教授（新加坡国立大学）、Luyi Sun教授（美国康涅迪格大学）、Vijay Kumar Thakur教授（英国苏格兰乡村学院）、张强教授（清华大学）、郭少军教授（北京大学）、张荻教授（上海交通大学）、刘刚教授（西安交通大学）、彭章泉教授（中科院大连物化所）、刘畅教授（中科院金属所）、刘天西教授（东华大学）、胡宁教授、付绍云教授、黄晓旭教授、魏子栋教授、张育新教授（重庆大学）等团队的研究成果。刊发成果已被近110个国家及地区、约800种SCIE期刊引用报道，总下载58万余次。已入选ESCI、EI、Scopus、CSCD核心、CAS、DOAJ、INSPEC等数据库，中国高质量科技期刊分级目录的材料科学综合类T2级、中国高校优秀科技期刊、重庆市高品质科技期刊、重庆市出版专项资助期刊、重庆名刊。2021 CiteScore 14.3，位列Scopus收录的全球同类期刊：Chemical Engineering：Chemical Engineering (miscellaneous)，第2位（2/42），前4.8%；Materials Science：Materials Science (miscellaneous)，第5位（5/124），前4.0%；Engineering：Mechanics of Materials，第10位（10/384），前2.6%。
