記者2月6日從中國科學院寧波材料技術與工程研究所獲悉，中外制备該所張濤團隊聯合德國德累斯頓工業大學等科研團隊，科研首次製備出一種多層堆疊的团队体为途径二維聚苯胺（2DPANI）晶體，為導電聚合物材料研究開辟新途徑。首次相關研究成果發表在國際期刊《自然》上。出多层堆
導電聚合物是叠维导电具有導電能力的有機聚合物，由於其生成成本低、聚苯聚合究开密度小、胺晶成膜性能好、物研機械柔韌性較高，辟新並且具備廣泛的中外制备化學功能性，有望成為製備下一代有機電子器件的科研核心材料。
電荷在導電聚合物薄膜中的团队体为途径傳輸效率對其應用性能具有決定性作用，其中電荷在不同聚合物鏈之間的首次跳躍作用是整體材料傳導的關鍵。“構築具有二維晶體結構的出多层堆導電聚合物是優化其電學性質的關鍵。”中國科學院寧波材料技術與工程研究所張濤研究員介紹，“為了實現長距離電荷傳輸，我們將線性導電聚合物鏈排列成高度有序的二維晶體材料。在該二維結構中所有聚合物鏈處於平麵拓撲交聯構象，這將為鏈間電荷傳輸提供多種途徑，並有效規避單個聚合物鏈結構缺陷所造成的電荷陷阱。”
該材料由柱狀π陣列構成，層間距約為3.59埃，並由交織的聚苯胺鏈形成周期性菱麵體晶格。電子自旋共振光譜揭示了2DPANI晶格中顯著的電子離域現象。研究顯示，2DPANI中的麵內二維共軛和由氯橋連接的層堆疊促進的強層間電子耦合共同作用，實現了優異的導電性能。
為評估單個晶體的導電性，科研團隊采用太赫茲和紅外納米光譜技術，揭示了該材料具有德魯德型導電性，並以紅外等離子體頻率推算出其導電率約為200 S/cm。通過測量該材料在垂直及橫向微器件中的電荷傳輸行為，科研團隊發現，其具備約7 S/cm的麵外電導率和約16 S/cm的麵內電導率，展現出各項異性的三維電荷傳輸特性。此外，該材料還顯示出隨溫度降低導電性增強的特性，證明了其獨特的麵外金屬性電荷傳輸行為。
據介紹，通過優化這種多層堆疊的二維導電聚合物的結構缺陷，更強的麵內與麵外電子耦合有望實現。這一成果為導電聚合物在電極材料、電磁屏蔽、傳感器等領域的應用提供了廣闊前景。
