背景 双碳目标下，绿氢是零碳能源的核心，而电解水制氢是绿氢制备的主流路径 —— 但这一技术长期被一个 “拦路虎” 卡住：阳极氧析出反应（OER）反应慢、能耗高，严重制约制氢效率。 传统解决思路是靠外磁场调控自旋，但设备复杂、额外耗电，较难适配工业规模化需求。 近日，常州大学周子尧、郝继璨团队在国际期刊《Journal of Colloid and Interface Science》连续发表两项重要研究成果，创新性提出两种无外场自旋调控策略，成功开发出两款高性能 OER 电催化剂，而这两项成果的核心制备技术 ——电纺技术 + 碳纳米纤维负载
今天，我们就来拆解这项前沿突破，看看云帆如何助力科研团队实现催化剂研发升级，推动绿氢工业化落地。
核心突破：不用外磁场，催化剂自带 “自旋优化” 能力
program 方案一：本征集成交互调控，实现低过电势
团队利用 Fe‑Co 相的本征集成交互作用，精准调控 Ni 活性位点的局域铁磁性，通过电纺技术结合高温碳化工艺，制备出 Ni₁Fe₁Co₁/CNFs 三金属合金催化剂（碳纳米纤维负载）。
这款催化剂的亮点较为突出 结构优势：25nm 左右的合金纳米颗粒，均匀锚定在碳纳米纤维表面，形成稳定的面心立方相结构，Fe、Co、Ni 元素分布均匀 磁性表现：饱和磁化强度达 13.7emu/g，优于二元合金及纯 Ni 催化剂，自带优异的本征铁磁性，无需外场即可优化自旋 催化性能：在 1M KOH 碱性电解液中，10 mA・cm⁻² 电流密度下，过电势仅 155±2.0 mV，催化效率优于传统催化剂
从机制来看，Fe 与 Co 的电子杂化与电子转移，优化了 Ni 位点的电子结构，降低了反应能垒，再加上碳纳米纤维的高导电性，实现了高效电荷传输
program 方案二：磁邻近效应调控，兼顾高稳定性与高选择性
针对无外场自旋调控的普适性设计，团队进一步提出磁邻近效应调控策略，构建 Fe₇S₈@WS₂核壳异质结构催化剂，同样以碳纳米纤维为载体，实现性能与稳定性双提升。
这款催化剂的工业潜力较为突出 结构可控：清晰的核壳结构，Fe₇S₈内核与 WS₂壳层通过 Fe‑S‑W 化学键紧密结合，元素分布均匀 性能优异：50 mA・cm⁻² 电流密度下过电势仅 222±13 mV，法拉第效率达 98%，催化选择性表现优异 稳定耐用：120 小时恒电位测试中，电流密度波动小于 5%，结构与性能保持稳定，可较好满足工业长期运行需求
其核心优势源于磁邻近效应引发的自旋极化，优化了催化位点的电子结构，而碳纳米纤维载体则保障了催化剂的导电性与稳定性 —— 这也再次印证，电纺基碳纳米纤维负载，是高性能 OER 催化剂工业化的重要路径。
客户所用设备均为云帆（天津）仪器有限公司DP30静电纺丝机。
常州大学的两项成果，不仅开辟了无外场自旋调控的新方向，更凸显了电纺技术与碳纳米纤维载体在催化领域的重要价值
作为专注于纳米材料制备设备的企业，云帆仪器可为科研团队、新能源企业提供稳定可靠的解决方案，助力 OER 催化剂及相关材料的研发与规模化落地。
文中提到两篇文章为 Zhao, H., Hao, J., Huang, S., Zhang, T., Ao, H., Geng, Q., Gu, Q., Geng, H., Fang, N., & Zhou, Z. (2026). Ni-site local magnetism regulated via intrinsic exchange in NiFeCo electrocatalysts. Journal of Colloid and Interface Science, 711, 140098 Geng Q, Hao J, Zhao H, et al. Heterointerface-mediated magnetic proximity accelerates oxygen evolution[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2026, 714: 140211.
