引入多孔结构是实现导电聚合物多项优异性能的重要途径。然而，导电聚合物具有刚性高分子链结构，且不溶解于常见溶剂，因而导致其加工性能往往较差，难以形成多孔结构。在可持续发展的背景下，发展在常温常压环境条件下生成导电聚合物多孔结构，仍是有机电子材料制备方向的挑战之一。

图1 导电聚合水凝胶的制备工艺（a）及卡通/实物图（b）

  近期，厦门大学许清池课题组、白华课题组及姜源课题组合作开发了一种自牺牲模板法，能够在常温常压下可控合成具有特定形状及相应功能的导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯）水凝胶（图1a）。两步合成过程包括：首先，在金属阳离子（如钾离子、钙离子等）的存在条件下，水合五氧化二钒分散液中的纳米线发生物理交联，从而自发形成水凝胶；之后，将该水凝胶浸泡在苯胺或吡咯的溶液中，原位氧化聚合形成导电聚合物水凝胶。其中，水合五氧化二钒纳米线扮演了纳米氧化剂和牺牲模板的双重角色。该制备方法的一个显著优势在于方便结合材料加工手段，通过控制水合五氧化二钒分散液与金属阳离子的不同接触方式，得到具有特定外观形状的纳米氧化剂-牺牲模板水凝胶。比如，该方法能够与铸造成型技术相结合，制备具有自支撑块体（3D）和图案化膜（2D）外观形状的水凝胶；也可以与挤出成型技术联用，合成具有连续纤维（1D）和球体珠粒（0D）外观形状的水凝胶（图1b）。作者分别评估了自支撑块体水凝胶在超级电容器电极（图2），图案化膜水凝胶在对称交叉指型微型超级电容器（2D）（图3），连续纤维状水凝胶在柔性气体传感器（1D）（图4），球体状水凝胶在染料吸附（0D）（图5）中的应用，均证实了网络结构有助于导电聚合物性能得到显著提升。总之，该项研究提供了一种常温常压下温和可控的合成方法，能够制备具有特定外观形状的导电聚合物水凝胶，这为制备基于导电聚合物轻质结构的新兴功能设备提供了一种可行的实施方案。

图5导电聚合物球体珠粒（0D）应用于染料吸附

  原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202309575