通过层状模板的限域作用，抑制了分子聚合过程中的三维旋转和缠绕，使分子在二维平面内发生聚合，突破了吡咯单体在传统聚合中局限于α-C位点交联的限制，促进了β-C和N位点的交联聚合，构成平面网络结构，最终形成了五、六、七元环共存的二维非晶结构，成功在实验上验证了W. H. Zachariasen和Steven G. Louie提出的理论预测。利用低电压扫描透射电子显微镜技术，研究团队精确解析了碳原子和氮原子在二维非晶碳网络中的分布，确认了氮原子嵌入到五、六、七元环混合的二维拓扑网络中，氮掺杂浓度可达9%。光学和电学性质测试表明，该材料具有p型半导体特性，为研究原子掺杂对二维非晶碳材料的电子局域化现象的影响提供了理想的研究平台。

去除LDH模板后，制备的样品显示均匀的形态，平均横向尺寸超过1μm，如图2b中的透射电子显微镜（TEM）图像所示。在NAMC样品的选定区域电子衍射图中可以看到漫晕，表明其具有非晶态。原子力显微镜（AFM）测量进一步表明，分散在云母上的NAMC厚度约为0.7 nm（图2c）。该值与单层石墨烯的厚度相当，表明NAMC样品的单原子厚度。像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）成像结合电子能量损失光谱（EELS）用于分析NAMC的原子结构。环形方舟场（ADF）图像揭示了一个由扭曲的5-6-7元环和偶尔的8元环组成的单原子厚二维网络（图2d、e和扩展数据图1和2）

使用静电力显微镜（EFM）来表征NAMC π共轭框架的电特性，如图3a所示。图 3b-g展示了旋铸在具有 90 nm 厚的 SiO₂ 层的退化掺杂 Si 基板上的 NAMC 薄片的形貌和同时获得的 EFM-2ω 图像。约 0.6 nm 的高度轮廓证实了 NAMC 薄片是单层。EFM-2ω 图像（图 3c-g）测量了介电响应，反映了样品的电荷载流子动力学。NAMC 薄片和 SiO₂ 基板之间的对比度随施加的尖端电压而变化。从映射模式中提取的 EFM-2ω 信号（图 3h）清楚地表明，NAMC 薄膜在 -4 V 时相对于 SiO₂ 基底的 EFM-2ω（图 3c）高于在 -2、0、2 或 4 V 时。当尖端的电压为负时，NAMC 薄膜中的空穴通过静电吸引局部集中在尖端下方，产生相对于绝缘 SiO₂ 增强的 EFM-2ω 信号（图 3c）。随着尖端偏压从 -4 变为 0 V，尖端下方的空穴浓度降低，导致 EFM-2ω 信号减弱（图 3d，e）。原始 NAMC 薄膜中的空穴浓度应该非常有限；因此，当尖端电压为零和尖端偏压为正时，单层薄片似乎与 SiO₂基底一样绝缘（图 3f、g）。与需要外部掺杂剂来实现导电性的传统 PPy 相比，NAMC 中 5 元和 7 元环的存在破坏了六边形晶格的对称性，并破坏了原始石墨网络的长程周期性，导致随机分布的局部状态之间发生可变范围的跳跃，就像在无定形碳中一样。