NL2032782A - METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY - Google Patents

METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY Download PDF

Info

Publication number
NL2032782A
NL2032782A NL2032782A NL2032782A NL2032782A NL 2032782 A NL2032782 A NL 2032782A NL 2032782 A NL2032782 A NL 2032782A NL 2032782 A NL2032782 A NL 2032782A NL 2032782 A NL2032782 A NL 2032782A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mof
precursor
preparing
nanomaterials
mofs
Prior art date
Application number
NL2032782A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL2032782B1 (en
Inventor
Li Hui
Song Meirong
Liang Xiaoyu
Lu Chaoyang
Jiang Guangce
Zheng Xianfu
Li Xin
Chen Xiangmeng
Original Assignee
Univ Henan Agricultural
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Henan Agricultural filed Critical Univ Henan Agricultural
Priority to NL2032782A priority Critical patent/NL2032782B1/en
Publication of NL2032782A publication Critical patent/NL2032782A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2032782B1 publication Critical patent/NL2032782B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/1691Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates
    • B01J31/2226Anionic ligands, i.e. the overall ligand carries at least one formal negative charge
    • B01J31/223At least two oxygen atoms present in one at least bidentate or bridging ligand
    • B01J31/2239Bridging ligands, e.g. OAc in Cr2(OAc)4, Pt4(OAc)8 or dicarboxylate ligands
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C25B11/095Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one of the compounds being organic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/62Reductions in general of inorganic substrates, e.g. formal hydrogenation, e.g. of N2
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/02Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
    • B01J2531/0213Complexes without C-metal linkages
    • B01J2531/0216Bi- or polynuclear complexes, i.e. comprising two or more metal coordination centres, without metal-metal bonds, e.g. Cp(Lx)Zr-imidazole-Zr(Lx)Cp
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/84Metals of the iron group
    • B01J2531/842Iron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van M—MOF nanomaterialen met elektrokatalytische activiteit, waarbij het volgende stappen omvat: Stap Sl: Nemen een bepaalde massa alkalische hydroxiden en 5 lossen ze op in gedestilleerd water; Na het goed roeren en verhitten tot 95°C, voegen een bepaalde massa waterige oplossing van FeCl3 en. waterige oplossing van fulvinezuur toe; Vervolgens blijft het gedurende een bepaalde periode verouderen bij een temperatuur van 95°C; Na afkoeling tot kamertemperatuur, 10 centrifugeren en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd water en absolute ethanol; Ten slotte plaatsen het in de oven om te drogen voor het verkrijgen van de precursor; Stap SZ: Eerst malen de precursor grondig om een homogeen poeder te verkrijgen, en vervolgens roosteren de poeder in de N2— 15 atmosfeer in een buisoven; Stap S3: Nadat de geroosterde precursor tot kamertemperatuur is teruggebracht, centrifugeren. en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd water en absolute ethanol, en plaatsen deze uiteindelijk in de oven om te drogen voor het verkrigen van vast 20 producten. in de VOIHI van een zwart poeder; Labelen. deze vaste producten als M—MOF’s. De structuur van de uitvinding is uniek, zodat de laadoverdrachtscapaciteit geschikt is voor het elektrokatalytische waterstofproductieproces, om te voldoen aan de behoeften van industriële ontwikkeling, om het probleem van 25 waterstofenergietekort aan te pakken.The invention relates to a method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity, comprising the following steps: Step S1: Take a certain mass of alkaline hydroxides and dissolve them in distilled water; After stirring well and heating to 95°C, add a certain mass of aqueous solution of FeCl3 and. aqueous solution of fulvic acid; It then continues to age for a certain period of time at a temperature of 95°C; After cooling to room temperature, centrifuge and wash several times with distilled water and absolute ethanol; Finally, place it in the oven to dry before obtaining the precursor; Step SZ: First thoroughly grind the precursor to obtain a homogeneous powder, and then roast the powder in the N 2 -15 atmosphere in a tube furnace; Step S3: After the roasted precursor has returned to room temperature, centrifuge. and wash them several times with distilled water and absolute ethanol, and finally place them in the oven to dry to obtain solid products. in the VOIHI of a black powder; Tagging. these solid products as M—MOFs. The structure of the invention is unique, so that the charge transfer capacity is suitable for the electrocatalytic hydrogen production process, to meet the needs of industrial development, to address the problem of hydrogen energy shortage.

Description

P1554/NLpd WERKWIJZE VOOR HET BEREIDEN VAN M-MOF NANOMATERIALEN METP1554/NLpd METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH

ELEKTROKATALYTISCHE ACTIVITEIT Technologisch gebied De uitvinding heeft betrekking op het technische gebied onder metaal-organische raamwerken (MOF), meer in het bijzonder op een Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elektro- katalytische activiteit. Achtergrondtechnologie In de afgelopen eeuw, heeft de wereldeconomie zich snel ont- wikkeld, is de bevolking snel gegroeid, en daarmee is de wereld- wijde behoeften naar energie ook gegroeid. Een groot aantal niet- hernieuwbare primaire energiebronnen zoals steenkool en olie wordt massaal verbruikt, terwijl de daarmee samenhangende milieuproble- men steeds ernstiger worden. Het gebruik van traditionele fossiele brandstoffen gaat gepaard met de productie van broeikasgassen zo- als CO:, wat in strijd is met het concept van milieuvriendelijke ontwikkeling. H: is ideale en milieuvriendelijke nieuwe brandstof- energie om dit probleem heel goed op te lossen. Het verbranden produceert geen broeikasgassen zoals CO:, maar een grote hoeveel- heid energie. Als energiebron met een hoge energiedichtheid heeft H. bijna drie keer de verbrandingswarmte van benzine. Op dit moment omvatten de werkwijzen voor het bereiden van H. voornamelijk: wa- terstofproductie op fossiele brandstoffen, biologische waterstof- productie, fotokatalytische waterstofproductie, en elektrokataly- tische waterstofproductie. Elektrokatalytische hydrolyse van water zal in de toekomst een veelbelovende waterstofproductietechnologie zijn. Naast de ontwikkeling van elektrokatalytische technologie is de rol van ka- talysatoren steeds prominenter geworden. Op het gebied van tradi- tionele katalysatoren, zijn de katalytische prestaties van edelme- talen uitstekend, maar de productiekosten zijn niet positief in verhouding tot de economische voordelen die ze met zich meebrengt. De katalytische prestaties van gewone metalen kunnen niet voldoen aan de werkelijke productiebehoeften. Daarom is de verbetering van de katalytische prestaties van gewone metalen een nieuw explora- tiepad geworden. MOFs materialen zijn een nieuwe type materialen gemodificeerd door gewone metalen met een hoog katalytische pres- taties, en hebben ze unieke voordelen en toepassingen op het ge- bied van elektrokatalyse.ELECTROCATALYTIC ACTIVITY Technological field The invention relates to the technical field under metal-organic frameworks (MOF), more particularly to a method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity. Background technology In the past century, the world economy has developed rapidly, the population has grown rapidly, and with it the global need for energy has also grown. A large number of non-renewable primary energy sources such as coal and oil are being consumed on a massive scale, while the associated environmental problems are becoming increasingly serious. The use of traditional fossil fuels is associated with the production of greenhouse gases such as CO2, which is contrary to the concept of environmentally friendly development. H: is ideal and environmentally friendly new fuel energy to solve this problem very well. Burning does not produce greenhouse gases such as CO2, but a large amount of energy. As an energy source with a high energy density, H. has almost three times the heat of combustion of gasoline. At present, the methods for preparing H. mainly include: fossil fuel hydrogen production, biological hydrogen production, photocatalytic hydrogen production, and electrocatalytic hydrogen production. Electrocatalytic hydrolysis of water will be a promising hydrogen production technology in the future. In addition to the development of electrocatalytic technology, the role of catalysts has become increasingly prominent. In the field of traditional catalysts, the catalytic performance of precious metals is excellent, but the production costs are not positive in relation to the economic benefits they bring. The catalytic performance of common metals cannot meet actual production needs. Therefore, improving the catalytic performance of common metals has become a new exploration path. MOFs materials are a new type of materials modified by common metals with high catalytic performance, and have unique advantages and applications in the field of electrocatalysis.

Waterelektrolysetechnologie is een schone en vervuilingsvrije H;-voorbereidingstechnologie met een lange ontwikkelingsgeschiede- nis. Tussen 1789 en 1800 werd het fenomeen van waterelektrolyse ontdekt en na een groot aantal experimentele verkenningen waren de elektrolyse waterproducten H; en O:. Afhankelijk van de zuurgraad en alkaliteit van de elektrolyt, kan het geëlektrolyseerde water worden onderverdeeld in drie systemen: alkalisch, neutraal en zuur; Zure omgevingen onder hen zijn gevoelig voor het produceren van sterke zure gassen, wat gemakkelijk is om schade aan de pro- ductieapparatuur te veroorzaken. In de industrie worden alkalische elektrolytsystemen vaak als mainstream gebruikt. Zeewater is een een zwakke alkalische hulpbron met overvloedige reserves, en wordt daarom veel gebruikt bij de productie.Water electrolysis technology is a clean and pollution-free H; preparation technology with a long development history. Between 1789 and 1800, the phenomenon of water electrolysis was discovered, and after a large number of experimental explorations, the electrolysis water products were H; and O:. Depending on the acidity and alkalinity of the electrolyte, the electrolyzed water can be divided into three systems: alkaline, neutral and acidic; Acidic environments among them are prone to producing strong acid gases, which is easy to cause damage to the production equipment. In industry, alkaline electrolyte systems are often used as mainstream. Seawater is a weak alkaline resource with abundant reserves, so it is widely used in production.

Elektrolytische tank heeft in principe geconfigureerd met voeding, elektrode en elektrolyt. Figuur 1 is een schematisch dia- gram van geëlektrolyseerd water in een alkalisch systeem: onder de voorwaarde van verbinding met een externe voeding, door de werking van het elektrische veld, ondergaat de kathode een waterstofevolu- tiereactie (HER}, en wordt het elektron verkregen en wordt H, gege- nereerd; Zuurstofevolutiereactie vindt plaats aan de anode om O: (OER) te genereren.Electrolytic tank has basically configured with power supply, electrode and electrolyte. Figure 1 is a schematic diagram of electrolyzed water in an alkaline system: under the condition of connection to an external power supply, through the action of the electric field, the cathode undergoes a hydrogen evolution reaction (HER}, and the electron is obtained and H 1 is generated Oxygen evolution reaction takes place at the anode to generate O: (OER).

De volgende processen zijn de totale reactieformula van de elektrolysewatervergelijkingen en de vergelijkingen in de ver- schillende elektrolyten: Totale reactieformula: H,O-H, + 1/20: In neutrale of alkalische elektrolyten: kathode: 2H,0+2e-—-H?+20H- Anode: 20H--H?0 +1/20:+2e- In zure elektrolyt: kathode: 2H++2e->H; Anode: HO 2H ++ 1/20, + 2eThe following processes are the total reaction formula of the electrolysis water equations and the equations in the various electrolytes: Total reaction formula: H,O-H, + 1/20: In neutral or alkaline electrolytes: cathode: 2H,0+2e-—-H? +20H- Anode: 20H--H?0 +1/20:+2e- In acidic electrolyte: cathode: 2H++2e->H; Anode: HO 2H ++ 1/20, + 2e

Mechanisme van elektrokatalytische waterstofproductie: Het HER-reactiemechanisme verschilt ook in verschillende zure en alkalische elektrolyten, met inbegrip van de drie primitieve reactiestappen van Volmerreactie, Heyrovsky-reactie en Tafelreac- tie. De Volmer-reactie verwijst naar "elektrochemische adsorptie’, terwijl heyrovsky-reactie verwijst naar waterstofproductie.Mechanism of Electrocatalytic Hydrogen Production: The HER reaction mechanism also differs in different acidic and alkaline electrolytes, including the three primitive reaction steps of Volmer reaction, Heyrovsky reaction, and Tafel reaction. Volmer reaction refers to "electrochemical adsorption" while heyrovsky reaction refers to hydrogen production.

Metaal-organische raamwerken (MOF's), ook bekend als poreuze coördinatiepolymeren (PCP's), hebben een bepaalde kristalporeuze structuur. Het is zelf samengesteld uit organische brugliganden met een meertandige vorm, en zelf geassembleerde metalen knopen. Het heeft een zeer hoog specifiek oppervlak en porositeit, evenals de voordelen van een flexibele structuur.van MOFs wordt daarom op grote schaal onderzocht en gebruikt op het gebied zoals gasreserve en -scheiding, moleculaire detectie, foto-elektrische materialen, medicijndragers en elektrokatalyse.Metal-organic frameworks (MOFs), also known as porous coordination polymers (PCPs), have a certain crystal porous structure. It is itself composed of organic bridging ligands with a polydentate shape, and self-assembled metal nodes. It has very high surface area and porosity, as well as the advantages of flexible structure. MOFs are therefore widely researched and used in the fields such as gas reserve and separation, molecular sensing, photoelectric materials, drug carriers and electrocatalysis.

Met de diepgaande studie van MOF's, nam het aantal publica- ties over MOF's exponentieel toe van 1999 tot 2020. De ontwikke- ling van MOF's laat een goede trend zien, wat aangeeft dat MOF's op veel gebieden grote potentiële voordelen hebben.With the in-depth study of MOFs, the number of publications on MOFs increased exponentially from 1999 to 2020. The development of MOFs shows a good trend, indicating that MOFs have great potential benefits in many areas.

MOF-materialen combineren anorganische metalen en organische liganden. In de jaren 1990, rapporteerden Yaghi et al. voor het eerst over over MOFs die wijdverspreide aandacht van onderzoekers trokken. De speciale topologie en regelmatige interne opstelling van MOF's, evenals een verscheidenheid aan poriën, bieden een uit- gebreide ideeën en haalbaarheid voor MOF-materialen met verschil- lende functies. De metalen knooppunten van MOF's kunnen verschil- lende soorten katalytische materialen construeren door de doelge- richte selectie van katalytisch actieve metalen elementen, zoals Fez*, Ti‘, zr’, Al*’, en meer. De zeer geordende poriën van MOF's zijn een van de meest prominente kenmerken en hebben de kenmerken van een uniforme verdeling. Theoretische berekeningen tonen aan dat de bovengrens van het specifieke oppervlak ongeveer 1,46x104m? :g-1 is. De extreem hoge porositeit en het specifieke oppervlak van MOF's maximaliseren de oppervlaktereacties door een rijke set actieve locaties te bieden. Bovendien maken de variabele coördinatiemethoden en de rijke verscheidenheid aan organische 1i- ganden de samenstelling van MOF's extreem divers, zodat de porie-MOF materials combine inorganic metals and organic ligands. In the 1990s, Yaghi et al. first reported on MOFs that attracted widespread attention from researchers. The special topology and regular internal arrangement of MOFs, as well as a variety of pores, provide extensive ideas and feasibility for MOF materials with different functions. The metal nodes of MOFs can construct different kinds of catalytic materials through the targeted selection of catalytically active metal elements, such as Fez*, Ti', zr', Al*', and more. The highly ordered pores of MOFs are one of the most prominent features and have the characteristics of uniform distribution. Theoretical calculations show that the upper limit of the specific surface is about 1.46x104m? :g-1 is. The extremely high porosity and specific surface area of MOFs maximize surface reactions by providing a rich set of active sites. In addition, the variable coordination methods and the rich variety of organic ligands make the composition of MOFs extremely diverse, so that the pore

grootte en kooigrootte in de MOF-structuur kunnen gewijzigd worden door het wijzigen van het type en het aantal organische liganden, en op zijn beurt kan het specifieke oppervlak van MOF's gewijzigd worden.size and cage size in the MOF structure can be changed by changing the type and number of organic ligands, and in turn the specific surface area of MOFs can be changed.

Een groot specifiek oppervlak en porositeit vergroten niet alleen het contactoppervlak van de reagentia met de katalysator, maar zorgen ook voor meer actieve locaties.High surface area and porosity not only increase the contact area of the reactants with the catalyst, but also provide more active sites.

De MoFs-materialen bieden daarom grote mogelijkheden voor efficiënte elektrokatalyse.The MoFs materials therefore offer great opportunities for efficient electrocatalysis.

Elektrokatalytische toepassingen van MOF nanomaterialen Het bereiden van waterstof door elektrolyse is een schone energie met een hoge zuiverheid.Electrocatalytic applications of MOF nanomaterials The preparation of hydrogen by electrolysis is a clean energy with a high purity.

Onder hen treedt er een HER- reactie op.Among them, a HER reaction occurs.

In dit proces, omdat veel van de energie niet volledig kan benut worden, veroorzaakt onnodige energieverspilling, ener- gieconversie en productiecapaciteit zijn laag en kunnen niet toe- gepast worden in het eigenlijke waterstofproductie.In this process, because much of the energy cannot be fully utilized, it causes unnecessary energy waste, energy conversion and production capacity are low and cannot be applied in actual hydrogen production.

Daarom is het noodzakelijk om een efficiënte elektrokatalysator te ontwikkelen die op hun beurt het energieverbruik van de FER vermindert.Therefore, it is necessary to develop an efficient electrocatalyst which in turn reduces the energy consumption of the FER.

Na het toepassen van MOFs op het gebied van elektrokatalyse, omvatten elektrokatalytische prestaties katalytische activiteit en chemi- sche stabiliteit.After using MOFs in the field of electrocatalysis, electrocatalytic performance includes catalytic activity and chemical stability.

De bereiding van elektrokatalysatoren die meer geschikt zijn voor werkelijke behoeften is het doel van het weten- schappelijk onderzoek en het doel van de industriële productie.The preparation of electrocatalysts more suitable for actual needs is the goal of scientific research and the goal of industrial production.

Hierdoor zullen MOF-materialen uiteindelijk een prominente positie innemen op het gebied van elektrokatalyse.As a result, MOF materials will eventually take a prominent position in the field of electrocatalysis.

In dit artikel, waarbij het probleem of geëlektrolyseerd wa- ter de waterstofproductie efficiënt kan katalyseren als uitgangs- punt wordt genomen, wordt door de bovenstaande analyse geconclu- deerd dat: Elektrokatalysator is de belangrijkste factor die de efficiëntie van geëlektrolyseerd water beïnvloedt; Het verbeteren van elektrokatalysatoren is een haalbaar middel om de efficiëntie van waterstofproductie te verbeteren.In this article, starting from the problem of whether electrolyzed water can efficiently catalyze hydrogen production, the above analysis concludes that: Electrocatalyst is the main factor affecting the efficiency of electrolyzed water; Improving electrocatalysts is a viable means of improving the efficiency of hydrogen production.

Als metaalbron met rijke re- serves, is ijzer niet alleen goedkoop, maar ook milieuvriendelijk, en is zeer geschikt als metalen knooppunt voor MOFs-materialen.As a metal source with rich reserves, iron is not only cheap, but also environmentally friendly, and is very suitable as a metal hub for MOFs materials.

Er zijn talloze synthesemethoden van MOF's, en hier worden alleen gangbare synthesemethoden vermeld, zoals: oplosmiddelver- dampingsmethode is om het metaal en ligandverbindingen gelijkmatig te mengen in de vloeibare fase zonder externe energievoorziening, waardoor het oplosmiddel langzaam verdampt en het kristal neers-There are numerous synthesis methods of MOFs, and only common synthesis methods are listed here, such as: solvent evaporation method is to evenly mix the metal and ligand compounds in the liquid phase without external energy supply, which makes the solvent slowly evaporate and precipitate the crystal-

laat, maar deze synthesemethode is tijdrovender; De diffusiemetho- de omvat de interfacediffusiemethode en de dampdiffusiemethode, waarbij de interfacediffusiemethode erin bestaat het organische ligand en het metaalzout respectievelijk opgelost door twee vloei- 5 stoffen met grote dichtheidsverschillen als oplosmiddelen, en ver- volgens de oplossing met grotere dichtheid als de bodemfilm te ge- bruiken, en de oplossing met lagere dichtheid als de bovenste film, de twee lagen van films worden gelijkmatig betegeld, en het kristalmateriaal wordt verspreid op het grensvlak tussen de twee lagen van de films; De dampdiffusiemethode wordt gebruikt voor de diffusie van zeer vluchtig slecht oplosmiddel om te diffunderen tot een goedaardig oplosmiddel dat metaalionen en liganden bevat, waardoor de oplosbaarheid van de complexen wordt verminderd en de monokristallen worden gegenereerd; Deze diffusiemethode heeft een lage opbrengst en een gebrek aan selectiviteit.late, but this method of synthesis is more time consuming; The diffusion method includes the interface diffusion method and the vapor diffusion method, in which the interface diffusion method consists in dissolving the organic ligand and the metal salt respectively by two liquids with large density differences as solvents, and then using the higher density solution as the bottom film. using, and the lower density solution as the upper film, the two layers of films are evenly tiled, and the crystal material is dispersed at the interface between the two layers of the films; The vapor diffusion method is used for the diffusion of highly volatile bad solvent to diffuse into a benign solvent containing metal ions and ligands, reducing the solubility of the complexes and generating the single crystals; This diffusion method has a low yield and lack of selectivity.

Uitvindingsinhoud Om de bovenstaande problemen op te lossen, biedt de uitvin- ding een werkwijze voor het bereiden van M-MOF-nanomaterialen met elektrokatalytische activiteit, waarbij de werkwijze de kosten aanzienlijk verlaagt en milieuvriendelijk is.Contents of the Invention To solve the above problems, the invention provides a method for preparing M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity, the method significantly reducing costs and being environmentally friendly.

Om het bovenstaande doel te bereiken, biedt de uitvinding de volgende technische oplossingen: Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elektrokatalytische activiteit met kenmerk dat het de volgende stappen omvat: Stap S1 Precursor bereiden: Nemen een bepaalde massa alkali- sche hydroxiden en lossen ze op in gedestilleerd water; Na het goed roeren en verhitten tot 95°C, voegen een bepaalde massa wate- rige oplossing van FeCl; en waterige oplossing van fulvinezuur toe; Vervolgens blijft het gedurende een bepaalde periode verouderen bij een temperatuur van 95°C; Na afkoeling tot kamertemperatuur, centrifugeren en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd wa- ter en absolute ethanol; Ten slotte plaatsen het in de oven om te drogen voor het verkrijgen van de precursor; Stap S2 Roosteren: Eerst malen de precursor grondig om een homogeen poeder te verkrijgen, en vervolgens roosteren de poeder in de N;-atmosfeer in een buisoven;To achieve the above object, the invention offers the following technical solutions: Process for the preparation of M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity, characterized in that it comprises the following steps: Step S1 Prepare Precursor: Taking a certain mass of alkaline hydroxides and dissolve them in distilled water; After stirring well and heating to 95°C, add a certain mass of aqueous solution of FeCl; and aqueous solution of fulvic acid; It then continues to age for a certain period of time at a temperature of 95°C; After cooling to room temperature, centrifuge and wash several times with distilled water and absolute ethanol; Finally, place it in the oven to dry before obtaining the precursor; Step S2 Roasting: First thoroughly grind the precursor to obtain a homogeneous powder, and then roast the powder in the N 2 atmosphere in a tube furnace;

Stap S3 Eindproducten bereiden: Nadat de geroosterde precur- sor tot kamertemperatuur is teruggebracht, centrifugeren en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd water en absolute ethanol, en plaatsen deze uiteindelijk in de oven om te drogen voor het verkrigen van vast producten in de vorm van een zwart poeder; La- belen deze vaste producten als M-MOF's.Step S3 Prepare Final Products: After bringing the roasted precursor back to room temperature, centrifuge and wash it several times with distilled water and absolute ethanol, and finally place it in the oven to dry to obtain solid products in the form of a black powder; Label these solid products as M-MOFs.

Bij voorkeur, is de verouderingstijd in stap 1 4 uur.Preferably, the aging time in step 1 is 4 hours.

Bij voorkeur, zijn het alkalische hydroxiden NaOH of KOH.Preferably, they are alkaline hydroxides NaOH or KOH.

Bij voorkeur, is de droogtemperatuur in de droogoven 60°C.Preferably, the drying temperature in the drying oven is 60°C.

Bij voorkeur, zijn de voorwaarden van de roosteringsprocedure in stap S2: De verwarmingssnelheid is 5°C/min, en blijven 4 uur na het verwarmen tot 600°C.Preferably, the conditions of the roasting procedure in step S2 are: The heating rate is 5°C/min, remaining for 4 hours after heating to 600°C.

Bij voorkeur, M=Fe, FeO.Preferably, M=Fe, FeO.

Bij voorkeur, is de precursor een zwarte vaste stof met een metallische glans.Preferably, the precursor is a black solid with a metallic sheen.

Zoals blijkt uit de bovenstaande technische oplossingen, in vergelijking met de bestaand techniek, de uitvinding de volgende voordelen omvat: In economisch opzicht, is de productie eenvoudig, goedkoop, gemakkelijk te verkrijgen en wordt het op grote schaal gebruikt in de gebieden zoals industrie, landbouw, medische industrie, en meer; In structuur opzicht, heeft de structuur van koolstof een re- gelmatige poriestructuur met een bepaald adsorptie- en complexa- tievermogen, waardoor het metaaldeeltjes kan hechten of wikkelen; Als overgangsmetaal, geeft de structuur van ijzer een sterk elek- tronenoverdrachtsvermogen die geschikt is voor katalytische mate- rialen; In opzicht van grootte-aanpasbaarheid, door het molecuulge- wicht van humuszuur aan te passen, kunnen honderden nanometers hu- musdeeltjes verkregen worden, wat de mogelijkheid biedt om kool- stofskeletten van verschillende groottes samen te stellen; In opzicht van hydrofilie, hebben er hydrofiele functionele groepen bevatten (zoals carboxylgroepen, fenolhydroxylgroepen, aromatische ringen en andere actieve groepen) met presitaties zo- als metaalioncomplexatie, ionadsorptie, redoxeigenschap en fysio- logische activiteit, waardoor de prestaties van composiet met me-As can be seen from the above technical solutions, compared with the prior art, the invention includes the following advantages: In economic terms, the production is simple, cheap, easy to obtain, and it is widely used in the fields such as industry, agriculture , medical industry, and more; Structurally, the structure of carbon has a regular pore structure with a certain adsorption and complexation ability, which allows it to adhere or wrap metal particles; As a transition metal, the structure of iron provides strong electron transfer capability suitable for catalytic materials; In terms of size adaptability, by adjusting the molecular weight of humic acid, hundreds of nanometers of humic particles can be obtained, offering the possibility to assemble carbon skeletons of different sizes; In view of hydrophilicity, there have contain hydrophilic functional groups (such as carboxyl groups, phenolic hydroxyl groups, aromatic rings and other active groups) with such pres- tations as metal ion complexation, ion adsorption, redox property and physiological activity, which improve the performance of composite with me-

talen materialen kunnen verbeterd worden.language materials can be improved.

Illustratie Om de uitvoeringsgevallen van de uitvinding of de technische oplossing in de bestaand techniek duidelijker uit te werken, zal het volgende een korte inleiding zijn tot de figuren die in de be- schrijving van de uitvoeringsgevallen of de bestaand techniek moe- ten gebruikt worden. Het is duidelijk dat de figuren in de volgen- de beschrijvingen slechts de uitvoeringsgevallen zijn van de uit- vinding. Voor degenen met gewone vaardigheid in deze sector, kun- nen ook andere tekeningen verkregen worden zonder creatieve in- spanning volgens de verstrekte figuren.Illustration In order to more clearly elaborate the embodiments of the invention or the technical solution in the prior art, the following will be a brief introduction to the figures to be used in the description of the embodiments or the prior art. It is to be understood that the figures in the following descriptions are only the embodiments of the invention. For those of ordinary skill in this sector, other drawings can also be obtained without creative effort according to the figures provided.

Figuur 1: De bijbehorende figuur verwijst naar het XRD- diagram van de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) van de uitvin- ding voor en na het roosteren.Figure 1: The accompanying figure refers to the XRD diagram of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) of the invention before and after roasting.

Figuur 2: De bijbehorende figuur verwijst naar de SEM- afbeeldingen van de uitvinding.Figure 2: The accompanying figure refers to the SEM images of the invention.

Figuur 3: De bijbehorende figuur verwijst naar de CV- diagrammen van de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) roosteren van de uitvinding voor en na het bakken.Figure 3: The accompanying figure refers to the CV diagrams of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) roasting of the invention before and after firing.

Figuur 4: De bijbehorende figuur verwijst naar de lineaire voltammetrie scancurves van de precursor en de materialen van M- MOF's (M = Fe, FeO) onder HER met verschillende scansnelheden in de uitvinding.Figure 4: The accompanying figure refers to the linear voltammetry scan curves of the precursor and the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) under HER at different scan rates in the invention.

Figuur 5: De bijbehorende figuur verwijst naar de Tafelcurves van de materialen van M-MOF's (M= Fe, FeO) van de uitvinding voor en na het roosteren.Figure 5: The accompanying figure refers to the table curves of the materials of M-MOFs (M= Fe, FeO) of the invention before and after roasting.

Figuur 6: De bijbehorende figuur verwijst naar de lineaire voltammetrie scancurves van de precursor en de materialen van M- MOF's (M = Fe, FeO) onder OER met verschillende scansnelheden in de uitvinding.Figure 6: The accompanying figure refers to the linear voltammetry scan curves of the precursor and the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) under OER at different scan rates in the invention.

Figuur 7: De bijbehorende figuur verwijst naar de elektroche- mische impedantie spectrale curves van de precursor en de materia- len van M-MOF’'s (M = Fe, FeO) van de huidige uitvinding.Figure 7: The accompanying figure refers to the electrochemical impedance spectral curves of the precursor and the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) of the present invention.

Specifieke uitvoeringswijzen De technische oplossingen worden hieronder duidelijk en vol-Specific implementation methods The technical solutions are explained clearly and com- pletely below.

ledig uitgewerkt in combinatie met specifieke uitvoeringsgevallen van de uitvinding. Het is duidelijk dat de beschreven uitvoerings- gevallen slechts een gedeeltelijke uitvoeringsgevallen zijn van de uitvinding, en niet alle uitvoeringsgevallen. Op basis van de uit- voeringsgevallen van de uitvinding, vallen alle andere uitvoe- ringsgevallen die door gewone technici in deze sector worden ver- kregen zonder creatieve inspanning, binnen het bereik van de be- scherming van de uitvinding. Uitvoeringsgeval:explained in detail in combination with specific embodiments of the invention. It is clear that the described embodiments are only partial embodiments of the invention, and not all embodiments. Based on the embodiments of the invention, all other embodiments obtained by ordinary technicians in this field without creative effort fall within the scope of protection of the invention. Execution case:

1. Materialen en werkwijzen1. Materials and Methods

1.1 Experimentele geneesmiddelen en experimentele instrumen- ten1.1 Experimental drugs and experimental devices

1.1.1 Experimentele geneesmiddelen De belangrijkste geneesmiddelen en reagentia die in het expe- riment gebruikt zijn, worden weergegeven in tabel 1 hieronder. Tabel 1: Belangrijkste geneesmiddelen en reagentia gebruikt in experiment1.1.1 Experimental Drugs The main drugs and reagents used in the experiment are listed in Table 1 below. Table 1: Main drugs and reagents used in experiment

1.1.2. Experimentele instrumenten Naam Modecuulformule Zuiverheid Fabrikant IJzerchloride FeCl;e6H,0 299,0% Sinopharm Chemical Reagent Co, Ltd. hexahydraat Natriumhydroxide NaOH 296,0% Sinopharm Chemical Reagent Co, Ltd. Absolute ethanol CH3CH;OH 299,7% Tianjin Fuyu Fine Chemical Co, Ltd. kaliumhydroxide KOH 285,0% Sinopharm Chemical Reagent Co, Ltd. Fulvinezuur Ci4H1208 285% MACKLIN Gedestilleerd wa- H,0 Bal Zelfbeheersing ter Stikstof N, 299,999% Henan Keyi Gases Co, Ltd. NAFION x 0,50% Zelfbeheersing De belangrijkste instrumenten die in het experiment gebruikt zijn, worden weergegeven in tabel 2 hieronder.1.1.2. Experimental Instruments Name Fashion Formula Purity Manufacturer Ferric Chloride FeCl;e6H,0 299.0% Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Hexahydrate Sodium Hydroxide NaOH 296.0% Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Absolute ethanol CH3CH;OH 299.7% Tianjin Fuyu Fine Chemical Co., Ltd. potassium hydroxide KOH 285.0% Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Fulvic acid Ci4H1208 285% MACKLIN Distilled wa- H,0 Bal Self control ter Nitrogen N, 299.999% Henan Keyi Gases Co, Ltd. NAFION x 0.50% Self-Control The main instruments used in the experiment are shown in Table 2 below.

Tabel 2: Belangrijkste instrumenten gebruikt in experiment Instrumentnaame Model Fabrikant Elektrische trommeldroog- DHG- Shanghai Longyue Instrument Equipment Co, box met constante tempera- 9023A Ltd. tuur Automatische temperatuur- TZL-30F Dandong Tongda Technology Co, Ltd. regeling koelapparaat CNC ultrasone reiniger KQ5200DA Kunshan Ultrasonic Instrument Co, Ltd. Elektrochemisch werkstation CHI-760E Shanghai Chenhua Instrument Co, Ltd. Shanghai Meiyingpu Instrument Manufacturing Magneetroerder HJ-4A Co, Ltd. Röntgendiffractometer TD-3500 Dandong Tongda Technology Co, Ltd. Elektronische balansen BSA2235 Beijing Sartorius Scientific Instrument Co, Ltd. Shanghai Yuzhi Elektromechanische Apparatuur Buisovens 1200 Co, Ltd. Shanghai Lu Xiangyi Centrifuge Instrument Co, Hoge snelheid centrifuge TG16 Ltd. MS-H280- Zhengzhou Yuxiang Instrument Equipment Co, Verwarmde magneetroerder Pro Ltd. Infrarood lamp NL-F6030 Shenzhen Luoli Technology Co, Ltd. Pipet OTF-1200X Hefei Kejing Technology Co, Ltd. Scanning Electronenmicro- ZEISS Ge- Carl Zeiss (Shanghai) Management Co, Ltd. scopie mini 300Table 2: Main Instruments Used in Experiment Instrument Name Model Manufacturer Electric Drum Dryer - DHG - Shanghai Longyue Instrument Equipment Co, Constant Temperature Box - 9023A Ltd. ture Automatic temperature TZL-30F Dandong Tongda Technology Co., Ltd. control cooling device CNC ultrasonic cleaner KQ5200DA Kunshan Ultrasonic Instrument Co., Ltd. Electrochemical Workstation CHI-760E Shanghai Chenhua Instrument Co., Ltd. Shanghai Meiyingpu Instrument Manufacturing Magnetic Stirrer HJ-4A Co., Ltd. X-ray Diffractometer TD-3500 Dandong Tongda Technology Co., Ltd. Electronic Balances BSA2235 Beijing Sartorius Scientific Instrument Co., Ltd. Shanghai Yuzhi Electromechanical Equipment Tube Furnaces 1200 Co., Ltd. Shanghai Lu Xiangyi Centrifuge Instrument Co., High Speed Centrifuge TG16 Ltd. MS-H280- Zhengzhou Yuxiang Instrument Equipment Co, Heated Magnetic Stirrer Pro Ltd. Infrared lamp NL-F6030 Shenzhen Luoli Technology Co., Ltd. Pipette OTF-1200X Hefei Kejing Technology Co., Ltd. Scanning Electron Micro- ZEISS Ge- Carl Zeiss (Shanghai) Management Co., Ltd. scope mini 300

1.2. Bereiding en elektrokatalytische prestaties van nanoma- terialen van MM-MFS1.2. Preparation and electrocatalytic performance of MM-MFS nanomaterials

1.2.1. Bereiding van precursoren van nanomaterialen M-MOF's (M=Fe, FeO) Wegen nauwkeurig 12,00g NaOH en lost het op in 100ml gedes- tilleerd water; Na het goed roeren en verhitten tot 95°C, voegen snel 50ml0, 4mol/L FeCl: waterige oplossing en 50ml 0,02g/ml wateri- ge fulvinezuuroplossing toe; Vervolgens blijft het gedurende 4 uur verouderen bij een temperatuur van 95°C; Na afkoeling tot kamer- temperatuur, centrifugeren en wassen deze meerdere keren met ge- destilleerd water en absolute ethanol; Ten slotte plaatsen het in de oven om te drogen bij 60°C voor het verkrijgen van de precur- sor.1.2.1. Preparation of nanomaterial precursors M-MOFs (M=Fe, FeO) Weigh accurately 12.00g NaOH and dissolve it in 100ml distilled water; After stirring well and heating to 95°C, quickly add 50ml0.4mol/L FeCl: aqueous solution and 50ml 0.02g/ml aqueous fulvic acid solution; It then continues to age for 4 hours at a temperature of 95°C; After cooling to room temperature, centrifuge and wash several times with distilled water and absolute ethanol; Finally, place it in the oven to dry at 60°C to obtain the precursor.

1.2.2. Roostering van nanomaterialen van M-MOF's (M=Fe, FeO) Eerst malen de precursor grondig om een homogeen poeder te verkrijgen, en vervolgens roosteren de poeder in de N;-atmosfeer in een buisoven; De verwarmingssnelheid is 5°C/min, en blijft het ge- durende 4 uur na het verwarmen tot 600°C. Na afkoeling tot kamer- temperatuur, centrifugeren en wassen deze meerdere keren met ge- destilleerd water en absolute ethanol; Ten slotte plaatsen het in de oven om te drogen voor het verkrigen van vast producten in de vorm van een zwart poeder; Labelen deze vaste producten als M- MOF’ s.1.2.2. Roasting of nanomaterials of M-MOFs (M=Fe, FeO) First thoroughly grind the precursor to obtain a homogeneous powder, then roast the powder in the N 2 atmosphere in a tube furnace; The heating rate is 5°C/min, and it remains for 4 hours after heating to 600°C. After cooling to room temperature, centrifuge and wash several times with distilled water and absolute ethanol; Finally, put it in the oven to dry to obtain solid products in the form of a black powder; Label these solid products as M-MOFs.

1.3. Karakteriseringstest van monsters Röntgendiffractie (Diffraction of X-rays, XRD) kan gebruikt worden om de kristalstructuur of andere structuren van de stof in een specifieke volgorde te identificeren. De instelparameters van de röntgendiffractometer zijn: het scanbereik is 100-800, de hoek- verhoging is 0,050, de bemonsteringstijd is 0,5s, de spanning is 40kV, en de stroom is 30mA.1.3. Characterization test of samples X-ray diffraction (Diffraction of X-rays, XRD) can be used to identify the crystal structure or other structures of the substance in a specific sequence. The setting parameters of the X-ray diffractometer are: the scanning range is 100-800, the angle increment is 0.050, the sampling time is 0.5s, the voltage is 40kV, and the current is 30mA.

Scanning Electronenmicroscopie (Scanning Electron Microscope, SEM) is een observatietool van morfologische structuur tussen transmissie-elektronenmicroscopie en optische microscopie - met behulp van een ZEISS Gemini SEM 300 scanning elektronenmicroscopie om monstermorfografie vast te leggen met een versnellingsspanning van 3kV.Scanning Electron Microscopy (Scanning Electron Microscope, SEM) is an observation tool of morphological structure between transmission electron microscopy and optical microscopy - using a ZEISS Gemini SEM 300 scanning electron microscopy to capture sample morphography with an accelerating voltage of 3kV.

N, adsorptie- en desorptietestN, adsorption and desorption test

1.4. Elektrochemische prestatietest van monsters1.4. Electrochemical performance test of samples

1.4.1. Bereiding van werkelektroden De standaardmethode voor het vervaardigen van elektroden is druppecoatingmethode. De bereiding van de elektroden wordt meestal gemaakt met het toegevoegde organische reagens Nafion, dat de ad- hesie tussen de monsterlaag en het geleidende substraat kan verbe- teren. Over het algemeen worden de meeste katalysatoren in poeder- vorm gebruikt en de druppelcoatingmethode wordt vaak veel gebruikt bij de elektrodebereiding van katalysatoren met de voordelen van gemak en toepasbaarheid.1.4.1. Preparation of Working Electrodes The standard method of electrode manufacture is drop coating method. The preparation of the electrodes is usually made with the added organic reagent Nafion, which can improve the adhesion between the sample layer and the conductive substrate. In general, most of the catalysts are used in powder form, and the drop coating method is often widely used in the electrode preparation of catalysts with the advantages of convenience and applicability.

Bereiding van werkelektroden: (1) Bereiden van de slurrie van de druppelelektrode. Wegen een geschikte hoeveelheid monsters in de kogelcentrifugebuis, voegen ongeveer 1ml absolute ethanol en een geschikte hoeveelheid Nafion-oplossing toe, soniceer gedurende 30 minuten om de slurrie van de druppelelektrode te verkrijgen.Preparation of working electrodes: (1) Preparation of the drop electrode slurry. Weigh an appropriate amount of samples into the ball centrifuge tube, add approximately 1ml of absolute ethanol and an appropriate amount of Nafion solution, sonicate for 30 minutes to obtain the drop electrode slurry.

(2) Polijsten de werkelektrode. Lossen eerst het Al:03- polijstpoeder op met ultrapuur water, polijsten het glad met een gelijkmatige kracht van 8-tekens, polijsten elke keer 3 minuten, en na het polijsten spoel het sonisch 2-3 keer met ultrapuur water sonisch (niet meer dan 10s per keer). (3) Druppelelektrode: Pipet- teren 3 pL van de katalysatorhoudende slurrie met een pipet en verdeel deze gelijkmatig over het oppervlak van de glasachtige koolstofelektrode (D = 3mm, S = 0,07065cm?), drogen het met een infraroodlamp (niet te dicht in de buurt om te voorkomen dat de droge scheurvorming ontstaat nadat de katalysator is gedroogd als gevolg van een te hoge temperatuur) en voegen 0,554 van de Nafion- verdunningsoplossing toe na het drogen. Als het toevoegen in één keer niet succesvol is, wordt de katalysator op het oppervlak van de elektrode gesoniseerd met ethanol en gaan verder met het toe- voegen na het drogen.(2) Polishing the working electrode. First dissolve the Al:03 polishing powder with ultrapure water, polish it smooth with an even force of 8 marks, polish for 3 minutes each time, and after polishing, rinse it with ultrapure water sonic 2-3 times (not more than 10s at a time). (3) Drip electrode: Pipette 3 µL of the catalyst-containing slurry with a pipette and spread it evenly on the surface of the glassy carbon electrode (D = 3mm, S = 0.07065cm?), dry it with an infrared lamp (not too close nearby to prevent dry cracking after the catalyst has dried due to too high temperature) and add 0.554 of the Nafion diluent solution after drying. If the one-time addition is not successful, the catalyst on the surface of the electrode is sonicated with ethanol and the addition continues after drying.

1.4.2. Cyclische voltammetrie (Cyclic Voltammetry, CV) 1) Cyclische voltammetrie maakt gebruik van het klassieke drie-elektrode werksysteem, waarbij een lineaire wisselspanning en de hulpelektroden worden toegepast aan beide uiteinden van de wer- kelektrode, en voeren vervolgens meerdere cyclische scans uit om de stroom- en potentiële informatie van de redoxreactie vast te leggen; Door de opgenomen golfvormgegevens te analyseren, observe- ren of de materiaalreactie omkeerbaar is, evenals de grootte van de piekpotentiaal en de piekstroom van de reactant. Elektroche- misch werkstation maakt gebruik van CHI-760E model; Sluiten eerst het drie-elektrodesysteem aan, spoelen de elektrolytische cel 2-3 keer; op dit moment is de elektrolyt 1 mol/l KOH-oplossing. de groene draad is verbonden met de droge elktron (glaskoolstofelek- trode) die is breid door druppelcoatingmethode, de rode draad is verbonden met de tegenelektrode (platina-elektrode of grafie- telelektrode, waarbij de platina-elektrode wordt gebruikt voor dit experiment), de witte draad is verbonden met de referentie- elektrode (kwikoxide/kwikelektrode of calomelelektrode, waarbij de kwikoxide-elektrode wordt gebruikt voor dit experiment), de zwarte draad hoeft niet te zijn verbonden, en de platina-elektrode kan gebruik maken van de platina-elektrode of platinadraadelektrode. Schakelen vervolgens de voeding van het elektrochemische werk- station in, openen de CHI-760E-software, selecteren de bestu- ringsitems, kliken op open circuitpotentiaal, noteren de waarden nauwkeurig, voeren de waarden naar de IR-compensatie van de bestu- ringsitems in --- Na het testen van E (V), kliken op Test, nemen de waarden in het linker restant (ohm) op. Vermenigvuldig vervol- gens met 0,8 (of 0,75, 0,8 wordt gebruikt in dit experiment); na het invoeren van de waarden naar de restant (ohm), vinken de twee items Altijd en Handmatig aan, IR-compensatie voor Volgende Be- drijven wordt eerder ook aangevinkt. Bij elke wijziging van het testitems, moet u terugkomen om het vakje aan te vinken voor de IR-compensatie voor Volgende Bedrijven, die later ook zal vermeld worden.1.4.2. Cyclic Voltammetry (CV) 1) Cyclic Voltammetry uses the classic three-electrode working system, applying a linear alternating voltage and the auxiliary electrodes at both ends of the working electrode, then performs multiple cyclic scans to determine the current - and record potential information of the redox reaction; By analyzing the recorded waveform data, observe whether the material reaction is reversible, as well as the magnitude of the peak potential and peak current of the reactant. Electrochemical workstation uses CHI-760E model; First connect the three-electrode system, flush the electrolytic cell 2-3 times; at this point the electrolyte is 1 mol/l KOH solution. the green wire is connected to the dry electron (glass-carbon electrode) which has been expanded by drop coating method, the red wire is connected to the counter electrode (platinum electrode or graphite electrode, the platinum electrode being used for this experiment), the white wire is connected to the reference electrode (mercury oxide/mercury electrode or calomel electrode, where the mercury oxide electrode is used for this experiment), the black wire need not be connected, and the platinum electrode can use the platinum electrode or platinum wire electrode. Then power up the electrochemical workstation, open the CHI-760E software, select the control items, click open circuit potential, note the values accurately, input the values to the IR compensation of the control items --- After testing E (V), click Test, record the values in the left residual (ohms). Then multiply by 0.8 (or 0.75, 0.8 is used in this experiment); after entering the values to the remainder (ohms), the two items check Always and Manual, IR Compensation for Next Companies is previously also checked. With each test item change, you must come back to check the box for IR Compensation for Next Companies, which will also be listed later.

2) CV-scan voor dit experiment: Gaan naar de T-optie en se- lecteren het item Cyclische votammetrieparameters. Onder alkali- sche omstandigheden (kwikoxide-elektrode): de initiële potentiaal van het spanningsscanbereik wordt ingesteld op -1V, de bovengrens- potentiaal wordt ingesteld op 0,2V en de ondergrenspotentiaal wordt ingesteld op -1V. De eindpotentiaal wordt ingesteld op 0,2V {Calomelelektrode wordt gebruikt onder zure omstandigheden: de initiële potentiaal van het spanningsveegbereik wordt ingesteld op -0,2V, de bovengrenspotentiaal wrodt ingesteld op 1V, de onder- grenspotentiaal wordt ingesteld op 1V, de eindpotentiaal is inge- steld op -0,2V en de alkalische toestand wordt gebruikt voor dit experiment). Selecteren de sweep segmenten (aantal scansegmenten), stelen deze in op 200 segmenten met een scansnelheid van achter- eenvolgens l10mV/s, 20mV/s, 30mV/s, 50mv/s, 100mV/s voor testen. Gevoeligheid (Sensitiviteit): Selecteren 1.e-004 (of 003, 002, maar niet 005, 006, de gevoeligheid van dit experiment gebruikt2) CV scan for this experiment: Go to the T option and select the Cyclic Votammetry Parameters item. Under alkaline conditions (mercury oxide electrode): the initial potential of the voltage scan range is set to -1V, the upper limit potential is set to 0.2V, and the lower limit potential is set to -1V. The final potential is set to 0.2V {Calomel electrode is used under acidic conditions: the voltage sweep range initial potential is set to -0.2V, the upper limit potential is set to 1V, the lower limit potential is set to 1V, the final potential is set to - set to -0.2V and the alkaline state is used for this experiment). Select the sweep segments (number of scan segments), set them to 200 segments with a scan rate of 110mV/s, 20mV/s, 30mV/s, 50mV/s, 100mV/s sequentially for testing. Sensitivity (Sensitivity): Select 1.e-004 (or 003, 002, but not 005, 006, the sensitivity of this experiment used

1.e-004). Stelen de experimentele parameters in, klikken op Start om de test uit te voeren; Wachten tot twee ronden van de CV- afbeeldingen ongeveer samenvallen, dat wil zeggen, als het een stabiele status is, kunt u het scannen stoppen; schakelen naar verschillende scansnelheden over om opnieuw te scannen.1.e-004). Set the experimental parameters, click Start to run the test; Wait until two rounds of the CV images coincide approximately, that is, if it is a stable state, you can stop scanning; switch to different scan speeds to rescan.

1.4.3. Lineaire scanvoltammetrie (LSV) 1) Dit is een meer fundamentele en wijderspreide voltammetrie testtechnologie. Het klassieke drie-elektrode werksysteem wordt gebruikt om een elektrolytische cel samen te stellen. Door de ver- dunde oplossing van de geanalyseerde stof te elektrolyseren, wordt deze geanalyseerd volgens de resulterende stroom - potentiaalcur- ves.1.4.3. Linear Scan Voltammetry (LSV) 1) This is a more fundamental and widespread voltammetry testing technology. The classic three-electrode working system is used to assemble an electrolytic cell. By electrolyzing the diluted solution of the analyte, it is analyzed according to the resulting current-potential curves.

2) LSV-scannen voor dit experiment: Na het verbinden van het drie-elektrodensysteem, wordt het gestabiliseerd door cyclische voltammetriescanning. Gaan naar item T en selecteren het item van lineaire scanvoltammetrie. Onder alkalische omstandigheden (kwik- oxidatiekelektrode): de initiële potentiaal van het spanningsveeg- bereik van de OER wordt ingesteld op OV en de ondergrenspotentiaal wordt ingesteld op 1,4V (Onder zure omstandigheden (calomelelek- trode): de initiële potentiaal van het spanningsveegbereik van de OER wordt ingesteld op 0,8V, de ondergrenspotentiaal wordt inge- steld op 1,6V, en de alkalische omstandigheden wordt gebruikt voor dit experiment), en de scansnelheid van achtereenvolgens wordt in- gesteld op 10mV/s, 20mV/s, 30mV/s en 50 mV/s, enl00mV/s voor tes- ten. Gevoeligheid (Sensitiviteit): Selecteren 1.e-003 (of 002, maar niet 005, 006, de gevoeligheid van dit experiment gebruikt2) LSV scanning for this experiment: After connecting the three-electrode system, it is stabilized by cyclic voltammetry scanning. Go to item T and select the linear scan voltammetry item. Under alkaline conditions (mercury oxidation electrode): the OER voltage sweep range initial potential is set to OV and the lower limit potential is set to 1.4V (Under acidic conditions (calom electrode): the voltage sweep range initial potential of the OER is set to 0.8V, the lower limit potential is set to 1.6V, and the alkaline conditions are used for this experiment), and the scan rate of is set to 10mV/s, 20mV/s, 30mV sequentially /s and 50 mV/s, and 100 mV/s for testing. Sensitivity (Sensitivity): Select 1.e-003 (or 002, but not 005, 006, the sensitivity of this experiment used

1.e-003). Voor het klikken op Start, vinken de IR compensatie voor Volgende Bedrijf aan. Stelen de experimentele parameters in en klikken op Start om de test uit te voeren; wacht tot de LSV- afbeeldingen ongeveer twee keer samenvallen, stop vervolgens met scannen, wijzig de scansnelheid en scan opnieuw.1.e-003). Before clicking Start, check IR Compensation for Next Company. Set the experimental parameters and click Start to run the test; wait for the LSV images to coincide about twice, then stop scanning, change the scan speed and scan again.

1.4.4. AC-impedantie 1) De AC-impedantiemethode is ook bekend als elektrochemische impedantiespectroscopie (EIS): Dit maakt gebruik van storend sig- naal met verschillende freguenties en minder grote amplitude om het drie-elektrodesysteem te meten en om de veranderingsrelatie tussen de elektrochemische impedantie en de frequenties van het storende signaal te verkrijgen.1.4.4. AC Impedance 1) The AC impedance method is also known as Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS): It uses interfering signal with different frequencies and smaller amplitude to measure the three-electrode system and to determine the change relationship between the electrochemical impedance and the frequencies of the interfering signal.

2) EIS-test voor dit experiment: na het verbinden van het drie-elektrodesysteem, wordt het gestabiliseerd door cyclische voltammetriescanning. Gaan naar item T en vinken AC-impedantie aan, selecteren een initiële spanning van -0,6V, stellen een lage frequentie in op 0,01Hz, stellen een hoge frequentie in op 100000Hz, en op dit moment is de amplitude 5mV. Stellen de experi- mentele parameters in, klikken op Start, wachten totdat de test is voltooid en slaan de gegevens op.2) EIS test for this experiment: After connecting the three-electrode system, it is stabilized by cyclic voltammetry scanning. Go to item T and check AC Impedance, select an initial voltage of -0.6V, set a low frequency to 0.01Hz, set a high frequency to 100000Hz, and at this point the amplitude is 5mV. Set the experimental parameters, click Start, wait for the test to complete, and save the data.

2. Resulaten en analyses2. Results and Analysis

2.1. Resultaten en analyses voor karakterisering2.1. Results and analyzes for characterization

2.1.1. Röntgendiffractie van materialen van M-MOF’s (M=Fe, FeO) De figuur 1 van de uitvinding verwijst naar een XRD-diagram voor en na het roosteren van de materialen van M-MOF's (M = Fe, FeO). De figuur wordt verkregen door de gegevens gemeten door XRD te analyseren en verwerken met Jade-software, en door te tekenen met Origin diagram. Zoals weergegeven in de figuur, heeft de pre- cursor geen kristalstructuur, en heeft de geroosteerd materialen van M-MOF’s (M=Fe, FeO) een goede kristalstructuur; De karakteris- tieke piek op het kristaloppervlak van (110) is scherper en valt samen met de piek van Fe; In de figuur, zijn er alleen de karakte- ristieke pieken van Fe en FeO, en is er geen andere onzuiverheids- pieken. De karakteristieke pieken aan de kristaloppervlakken van (111), (200), (220), (311), (222) zijn scherp en vallen samen met de pieken van FeC, wat aangeeft dat het monster Fel bevat. Hieruit blijkt dat Fe en FeO na het roosteren aan MOFs zijn toegevoegd.2.1.1. X-ray diffraction of materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) Figure 1 of the invention refers to an XRD diagram before and after roasting of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO). The figure is obtained by analyzing and processing the data measured by XRD with Jade software, and drawing with Origin diagram. As shown in the figure, the precursor has no crystal structure, and the roasted materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) have a good crystal structure; The characteristic peak on the crystal surface of (110) is sharper and coincides with the peak of Fe; In the figure, there are only the characteristic peaks of Fe and FeO, and there are no other impurity peaks. The characteristic peaks at the crystal surfaces of (111), (200), (220), (311), (222) are sharp and coincide with the peaks of FeC, indicating that the sample contains Fel. This shows that Fe and FeO were added to MOFs after roasting.

2.1.2. Scanning electronenmicroscopie Zoals weergegeven in figuur 2 hieronder, geven (a) en (b) aan dat het een SEM-diagram van de precursor is. Hieruit kan afgeleid worden dat de precursor een tweedimensionale gelaagde structuur heeft en een zeer kleine deeltjesdiameter van ongeveer 20nm heeft; de verdeling van de deeltjes is zeer uniform en in hoogte consis- tent, wat aangeeft dat het ijzer gelijkmatig boven de koolstoflaag is verdeeld. In de figuur 2 hieronder, geven (c) en (d) aan dat het SEM-dragram van de materialen van M-MOF's (M = Fe, FeO). Hier- uit kan afgeleid worden dat de koolstofdeeltjes Fe- en FeO- deeltjes gelijkmatig verpakken, de verpakte deeltjes presenteren een "mierennest" door gelijkmatige verdeling, en een driedimensio- nale poreuze bolvormige composiet stereostructuur hebben. De ste- reostructuur geeft het een hoge porositeit, en kan het contactge- bied tussen het grensvlak tussen het katalytische materiaal en de elektrolyt vergroten, waardoor de katalytische prestaties kunnen verbeterd worden. Een deel van de reden waarom de katalytische prestaties van de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) hoger zijn dan die van precursoren, is te wijten aan hun driedimensionale structuur die superieur is aan tweedimensionale structuur.2.1.2. Scanning Electron Microscopy As shown in Figure 2 below, (a) and (b) indicate that it is a SEM diagram of the precursor. From this it can be deduced that the precursor has a two-dimensional layered structure and a very small particle diameter of about 20nm; the distribution of the particles is very uniform and consistent in height, indicating that the iron is evenly distributed above the carbon layer. In Figure 2 below, (c) and (d) indicate that the SEM tragram of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO). It can be seen from this that the carbon particles pack Fe and FeO particles evenly, the packed particles present an "ant's nest" by uniform distribution, and have a three-dimensional porous spherical composite stereostructure. The stereo structure gives it a high porosity, and can increase the contact area between the interface between the catalytic material and the electrolyte, thereby improving the catalytic performance. Part of the reason why the catalytic performance of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) is higher than that of precursors is due to their three-dimensional structure superior to two-dimensional structure.

2.2 Resultaten en analyses van elektrochemische prestatie- tests2.2 Results and Analysis of Electrochemical Performance Tests

2.2.1 Cyclische voltammetrie scancurve De figuur 3 geeft aan het CV-diagram van de materialen van M- MOF’s (M=Fe, FeO) voor en na het roosteren. De figuur wordt ver- kregen door de gegevens gemeten door chi760e te analyseren en ver- werken met Excel-software, en door te tekenen met Origin diagram. De figuur geeft respectief aan dat de cyclische voltammetrie scan- curve van precursoren en materialen van M -MOFs (M=Fe, FeO) bij een scansnelheid van 10 mV/s. Zoals weergegeven in de figuur, heeft de precursor geen duidelijke redoxpiek en kan gespeculeerd worden dat de katalytische prestaties van de precursor niet erg goed zullen zijn, en de conclusie zal verder worden uitgelegd in LSV; Voor de geroosteerde materialen van M-MOF's (M = Fe, FeO) is het duidelijk te zien dat er een paar redoxpieken zijn, wat aan- geeft dat er een omkeerbaar proces is, wat bewijst dat de elektro- de een typische redox-elektrode is (ook bekend als een Faraday- elektrode). De redoxpiek in de materialen van M-MOF's (M=Fe, FeO) is zeer breed, en er kan geconcludeerd worden dat de omhullende structuur van materialen van M-MOF’s (M=Fe, FeO) ervoor zorgt dat het grensvlak tussen de actieve stof en elektrolyt een relatief sterke ladingsoverdracht aan het grensvlak heeft, waardoor een bredere redoxpiek wordt verkregen. De haalbaarheid van de materia- len van M-MOF's (M=Fe, FeO) als katalytisch materiaal met hoog prestaties wordt verder toegelicht.2.2.1 Cyclic Voltammetry Scan Curve Figure 3 shows the CV diagram of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) before and after roasting. The figure is obtained by analyzing and processing the data measured by chi760e with Excel software, and drawing with Origin diagram. The figure respectively indicates the cyclic voltammetry scanning curve of precursors and materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) at a scanning rate of 10 mV/s. As shown in the figure, the precursor has no obvious redox peak and it can be speculated that the catalytic performance of the precursor will not be very good, and the conclusion will be further explained in LSV; For the roasted materials of M-MOFs (M = Fe, FeO), it can be clearly seen that there are a few redox peaks, indicating that there is a reversible process, proving that the electrode is a typical redox electrode (also known as a Faraday electrode). The redox peak in the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) is very broad, and it can be concluded that the envelope structure of materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) makes the interface between the active substance and electrolyte has a relatively strong charge transfer at the interface, resulting in a broader redox peak. The feasibility of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) as a high performance catalytic material is further elucidated.

2.2.2. Lineaire voltammetrie scancurve en Tafel curve onder2.2.2. Linear voltammetry scan curve and Table curve below

HER De figuur 4 geeft aan het LSV-diagram van de materialen van M-MOF's (M=Fe, FeO) voor en na het roosteren. De figuur wordt ver- kregen door de gegevens gemeten door chi7é0e te analyseren en ver- werken met Excel-software, en door te tekenen met Origin diagram. De figuur geeft respectief aan dat de cyclische voltammetrie scan-HER Figure 4 shows the LSV diagram of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) before and after roasting. The figure is obtained by analyzing and processing the data measured by chi7é0e with Excel software, and drawing with Origin diagram. The figure respectively indicates that the cyclic voltammetry scan-

curve van HER bij verschillende scansnelheden. Zoals weergegeven in de figuur, hebben zowel de precursor- als de materialen van M- MOF's (M = Fe, FeQ) bij een veegsnelheid van 10mV/s de beste elek- trokatalytische HER-prestaties. Bij een stroomdichtheid van 10mAcm-2 is de overpotentiaal van de precursor 541,65mV en de overpotentiële van de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) is slechts 147,6 mV, wat bewijst dat de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) betere elektrokatalytische HER-prestaties heeft verkregen na het roosteren dan de precursor. De uitstekende HER-prestaties zijn niet alleen te danken aan de sterke geleidbaarheid van het materiaal zelf, die de laadoverdrachtssnelheid tussen de elektro- lyt en de werkelektrode verbetert, maar ook aan de synergie tussen Fe en FeO, en de unieke chemische structuur van de katalysator.curve of HER at different scanning speeds. As shown in the figure, both the precursor and materials of M-MOFs (M = Fe, FeQ) have the best electrocatalytic HER performance at a sweep rate of 10mV/s. At a current density of 10mAcm-2, the overpotential of the precursor is 541.65mV and the overpotential of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) is only 147.6 mV, proving that the materials of M-MOFs ( M = Fe, FeO) has obtained better electrocatalytic HER performance after roasting than the precursor. The excellent HER performance is due not only to the high conductivity of the material itself, which improves the charge transfer rate between the electrolyte and the working electrode, but also to the synergy between Fe and FeO, and the unique chemical structure of the catalyst .

De figuur 5 geeft aan de Tefel-curve van de materialen van M- MOF’s (M=Fe, FeO) voor en na het roosteren. De figuur wordt ver- kregen door de gegevens gemeten door chi7é0e te analyseren en ver- werken met Excel-software, en door te tekenen met Origin diagram. Tafel-helling is een belangrijk evaluatienorm voor het meten van de elektrokatalytische HER-kinetiek. Zoals weergegeven in de fi- guur, presteert e geroosterde materialen M-MOF's (M = Fe, FeO) een kleine Tafel-helling, die respectievelijk 177,5 mV/dec en 191,0 mv/dec zijn, wat verder bewijst dat het HER-proces van de materia- len van M-MOF'’s (M = Fe, FeQ) het snelst is. Er wordt aangetoond dat de geroosterde materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) hogere elektrokatalytische prestaties heeft.Figure 5 shows the Tefel curve of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) before and after roasting. The figure is obtained by analyzing and processing the data measured by chi7é0e with Excel software, and drawing with Origin diagram. Table slope is an important evaluation standard for measuring electrocatalytic HER kinetics. As shown in the figure, the roasted materials M-MOFs (M = Fe, FeO) perform a small Table slope, which are 177.5 mV/dec and 191.0 mV/dec, respectively, further proving that the HER process of the materials of M-MOF's (M = Fe, FeQ) is the fastest. The roasted materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) are shown to have higher electrocatalytic performance.

De figuur 6 (C) en (D}) geeft aan de Tefel-curve van de mate- rialen van M-MOF's (M=Fe, FeQ) voor en na het roosteren. De figuur wordt verkregen door de gegevens gemeten door chi760e te analyse- ren en verwerken met Excel-software, en door te tekenen met Origin diagram. Figuren 6 (c) en (d) zijn lineaire voltammetrie scancur- ven onder OER met verschillende scansnelheden. Zoals weergegeven in de figuur, prestereen zowel de precursor als de materialen van M-MOF's (M = Fe, Fel) bij een veegsnelheid van 100mV/s de beste elektrokatalytische OER. Wanneer de stroomdichtheid 10mAcm-2 is, is de overpotentiaal van de precursor 2.555V, en de overpotentiale van de materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) is 2.403V. Hoewel de overpotentialen van de twee relatief groot zijn, maar de OER-Figure 6 (C) and (D}) shows the Tefel curve of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeQ) before and after roasting. The figure is obtained by analyzing and processing the data measured by chi760e with Excel software, and drawing with Origin diagram. Figures 6(c) and (d) are linear voltammetry scan curves under OER at different scan rates. As shown in the figure, both the precursor and the materials of M-MOFs (M = Fe, Fel) perform the best electrocatalytic OER at a sweep rate of 100mV/s. When the current density is 10mAcm-2, the overpotential of the precursor is 2.555V, and the overpotential of the materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) is 2.403V. Although the overpotentials of the two are relatively large, but the OER

prestaties van de geroosterde materialen van M-MOF's (M = Fe, FeO) zijn nog steeds beter dan de OER-prestaties van de precursor, wat verder aangeeft dat het geroosterde materiaal beter is.performance of the roasted materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) is still better than the OER performance of the precursor, further indicating that the roasted material is better.

2.2.3. AC impedantie analyse De figuur 7 hieronder geeft aan dat het elektrochemische im- pedantiespectrum van precursoren en materialen van M-MOF/s (M = Fe, FeO), waaruit kan geconcludeerd worden dat ze een zeer kleine halfronde boog hebben in het hoge frequentiebereik. De materialen van M-MOF’s (M = Fe, FeO) hebben een lagere elektrochemische impe- dantie, wat aangeeft dat het actieve materiaal een hoge massaover- drachtssnelheid heeft. Dit is te wijten aan het feite dat de ver- pakte Fe- en FeO-deeltjes het contactoppervlak van het grensvalk vergroten, waardoor het oppervlak van activiteitsverhouding ver- groot. De extreem kleine AC-impedantie van de materialen van M- MOF's (M=Fe, FeO) bewijst verder de geschiktheid ervan op het ge- bied van katalytische waterstofproductie.2.2.3. AC impedance analysis Figure 7 below shows the electrochemical impedance spectrum of precursors and materials of M-MOF/s (M = Fe, FeO), from which it can be concluded that they have a very small hemispherical arc in the high frequency range. The materials of M-MOFs (M = Fe, FeO) have a lower electrochemical impedance, indicating that the active material has a high mass transfer rate. This is due to the fact that the packed Fe and FeO particles increase the contact area of the boundary falcon, increasing the area of activity ratio. The extremely small AC impedance of the materials of M-MOFs (M=Fe, FeO) further proves their suitability in the field of catalytic hydrogen production.

3. Conclusie en discussie MOF-complexen bieden vele voordelen, waaronder lage kosten, milieuvriendelijkheid, specifiek oppervlak en hoge porositeit. Dit experiment gebruikt ijzerzout en humuszuur als basisgrondstoffen, en heeft vooral de volgende voordelen: In economisch opzicht, is de productie eenvoudig, goedkoop, gemakkelijk te verkrijgen en wordt het op grote schaal gebruikt in de gebieden zoals industrie, landbouw, medische industrie, en meer; In structuur opzicht, heeft de structuur van koolstof een regelmatige poriestructuur met een bepaald adsorptie- en complexatievermogen, waardoor het metaal- deeltjes kan hechten of wikkelen; Als overgangsmetaal, geeft de structuur van ijzer een sterk elektronenoverdrachtsvermogen die geschikt is voor katalytische materialen; In opzicht van grootte- aanpasbaarheid, door het molecuulgewicht van humuszuur aan te pas- sen, kunnen honderden nanometers humusdeeltjes verkregen worden, wat de mogelijkheid biedt om koolstofskeletten van verschillende groottes samen te stellen; In opzicht van hydrofilie, hebben er hydrofiele functionele groepen bevatten (zoals carboxylgroepen, fenolhydroxylgroepen, aromatische ringen en andere actieve groe- pen) met presitaties zoals metaalioncomplexatie, ionadsorptie, re- doxeigenschap en fysiologische activiteit, waardoor de prestaties van composiet met metalen materialen kunnen verbeterd worden.3. Conclusion and discussion MOF complexes offer many advantages, including low cost, environmental friendliness, surface area and high porosity. This experiment uses iron salt and humic acid as basic raw materials, and mainly has the following advantages: In economic terms, the production is simple, cheap, easy to obtain, and it is widely used in the fields such as industry, agriculture, medical industry, and more ; Structurally, the structure of carbon has a regular pore structure with a certain adsorption and complexation ability, which allows it to bond or wrap metal particles; As a transition metal, iron's structure gives it strong electron transfer ability suitable for catalytic materials; In terms of size adaptability, by adjusting the molecular weight of humic acid, hundreds of nanometers of humic particles can be obtained, offering the possibility to assemble carbon skeletons of different sizes; In view of hydrophilicity, it contains hydrophilic functional groups (such as carboxyl groups, phenolic hydroxyl groups, aromatic rings and other active groups) with prestige such as metal ion complexation, ion adsorption, redox property and physiological activity, which can improve the performance of composite with metal materials become.

In dit experiment wordt de precursor verkregen door oplosmid- delverdampingsmethode en de materialen van M-MOF’'s (M = Fe, FeQ) worden verkregen na het roosteren. Gekenmerkt door röntgendiffrac- tietechnieken en scanning elektronenmicroscopie, wordt de morfolo- gische structuur gekarakteriseerd, wat aantoont dat het Fe en FeO omvatte, evenals een verpakte structuur; Ten slotte wordt de elek- trochemische prestatietest uitgevoerd, wordt de cyclische voltam- metriecurve geanalyseerd en wordt de omkeerbaarheid ervan bepaald en worden de haalbaarheid en efficiëntie van elektrokatalytische waterstofproductie bewezen na de HER-analyse. Het elektrochemische impedantiespectrum geeft aan dat het een hoge massaoverdrachts- snelheid heeft. Over het algemeen maakt de unieke structuur van de nanomaterialen van M-MOF'’s (M = Fe, FeO) de laadoverdrachtscapaci- teit geschikt voor elektrokatalytische waterstofproductieproces- sen, om te voldoen aan de behoeften van industriële ontwikkeling, om het probleem van waterstofenergietekort aan te pakken.In this experiment, the precursor is obtained by solvent evaporation method and the materials of M-MOFs (M = Fe, FeQ) are obtained after roasting. Characterized by X-ray diffraction techniques and scanning electron microscopy, the morphological structure is characterized, showing that it included Fe and FeO, as well as a packaged structure; Finally, the electrochemical performance test is performed, the cyclic voltammetry curve is analyzed and its reversibility is determined, and the feasibility and efficiency of electrocatalytic hydrogen production are proven after the HER analysis. The electrochemical impedance spectrum indicates that it has a high mass transfer rate. In general, the unique structure of the nanomaterials of M-MOF's (M = Fe, FeO) makes the charge transfer capacity suitable for electrocatalytic hydrogen production processes, to meet the needs of industrial development, to solve the problem of hydrogen energy shortage to deal with.

Elke uitvoeringsgeval in deze handleiding wordt op een pro- gressieve manier beschreven. Voor elke uitvoeringsgeval wordt de nadruk gelegd op de verschillen met andere uitvoeringsgevallen, terwijl dezelfde of vergelijkbare delen tussen elke uitvoeringsge- val kunnen naar elkaar verwijzen. Voor de apparaten vermeld in de uitvoeringsgevallen, worden relatief eenvoudig beschreven, omdat deze overeenkomt met de methode die in de uitvoeringsgevallen.Each execution case in this manual is described in a progressive manner. For each implementation case, emphasis is placed on the differences from other implementation cases, while the same or similar parts between each implementation case may refer to each other. For the devices listed in the execution cases, they are described relatively simply because they correspond to the method used in the execution cases.

Voor gerelateerde punten, verwijzen wij u naar de toelichtingen bij de methodesectie.For related points, please refer to the notes to the method section.

Volgens de bovenstaande beschrijving van de openbare uitvoe- ringsgevallen kunnen professionals in deze veld de uitvinding uit- voeren of gebruiken. Voor professionals in deze veld, zijn meerde- re aanpassingen aan deze uitvoeringsvormen zeer eenvoudig uit te voeren. De algemene principes die hierin worden gedefinieerd, kun- nen in andere uitvoeringsgevallen uitgevoerd worden zonder afwij- king van de geest of reikwijdte van de uitvinding. Dienovereenkom- stig zal de uitvinding niet beperkt zijn tot deze uitvoeringsge- vallen die hierin worden getoond, maar zal voldoen aan het breed- ste bereik dat consistent is met de principes en nieuwe kenmerken die hierin worden vermeld.According to the above description of the public embodiments, professionals in this field can practice or use the invention. For professionals in this field, multiple modifications to these embodiments are very easy to perform. The general principles defined herein may be practiced in other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the invention will not be limited to these embodiments shown herein, but will have the broadest scope consistent with the principles and novel features set forth herein.

Claims (7)

CONCLUSIESCONCLUSIONS 1. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit, met kenmerk dat het de volgende stap- pen omvat: Stap S1 Precursor bereiden: Nemen een bepaalde massa alkalische hydroxiden en lossen ze op in gedestilleerd water; Na het goed roeren en verhitten tot 95°C, voegen een bepaalde massa waterige oplossing van FeCl; en waterige oplossing van fulvinezuur toe; Ver- volgens blijft het gedurende een bepaalde periode verouderen bij een temperatuur van 95°C; Na afkoeling tot kamertemperatuur, cen- trifugeren en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd water en absolute ethanol; Ten slotte plaatsen het in de oven om te dro- gen voor het verkrijgen van de precursor; Stap S2 Roosteren: Eerst malen de precursor grondig om een homo- geen poeder te verkrijgen, en vervolgens roosteren de poeder in de N;-atmosfeer in een buisoven; Stap S3 Eindproducten bereiden: Nadat de geroosterde precursor tot kamertemperatuur is teruggebracht, centrifugeren en wassen deze meerdere keren met gedestilleerd water en absolute ethanol, en plaatsen deze uiteindelijk in de oven om te drogen voor het ver- krigen van vast producten in de vorm van een zwart poeder; Labelen deze vaste producten als M-MOF/s.A method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity, characterized in that it comprises the following steps: Step S1 Preparing Precursor: Take a certain mass of alkaline hydroxides and dissolve them in distilled water; After stirring well and heating to 95°C, add a certain mass of aqueous solution of FeCl; and aqueous solution of fulvic acid; It then continues to age for a certain period at a temperature of 95°C; After cooling to room temperature, centrifuge and wash several times with distilled water and absolute ethanol; Finally, place it in the oven to dry to obtain the precursor; Step S2 Roasting: First thoroughly grind the precursor to obtain a homogeneous powder, then roast the powder in the N 2 atmosphere in a tube furnace; Step S3 Prepare Final Products: After bringing the roasted precursor back to room temperature, centrifuge and wash it several times with distilled water and absolute ethanol, and finally place it in the oven to dry to obtain solid products in the form of a black powder; Label these solid products as M-MOF/s. 2. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat de verouderingstijd in stap 1 4 uur is.A method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity according to claim 1, characterized in that the aging time in step 1 is 4 hours. 3. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat het alkalische hydroxiden NaOH of KOH zijn.A method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity according to claim 1 characterized in that they are alkaline hydroxides NaOH or KOH. 4. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat de droogtemperatuur in de droogoven 60°C is.The method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity according to claim 1, characterized in that the drying temperature in the drying oven is 60°C. 5. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat de voorwaarden van de roosteringsprocedure in stap S2 zijn: De verwarmingssnelheid is 5°C/min, en blijven 4 uur na het verwarmen tot 600°C.The method for preparing M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity according to claim 1, characterized in that the conditions of the roasting procedure in step S2 are: The heating rate is 5°C/min, and remain 4 hours after heating to 600 °C. 6. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat M=Fe, FeO.The method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity according to claim 1, characterized in that M=Fe, FeO. 7. Werkwijze voor het bereiden van M-MOF nanomaterialen met elek- trokatalytische activiteit volgens conclusie 1 met kenmerken dat de precursor een zwarte vaste stof met een metallische glans is.The method for preparing M-MOF nanomaterials with electrocatalytic activity according to claim 1, characterized in that the precursor is a black solid with a metallic luster.
NL2032782A 2022-08-17 2022-08-17 METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY NL2032782B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2032782A NL2032782B1 (en) 2022-08-17 2022-08-17 METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2032782A NL2032782B1 (en) 2022-08-17 2022-08-17 METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2032782A true NL2032782A (en) 2022-11-16
NL2032782B1 NL2032782B1 (en) 2023-07-25

Family

ID=83691067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2032782A NL2032782B1 (en) 2022-08-17 2022-08-17 METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2032782B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1029666B1 (en) * 2022-08-19 2023-12-18 Univ Henan Agricultural Process for the preparation of M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058309A (en) * 2020-08-14 2020-12-11 华南理工大学 Fusiform MnFeNi-MOF-74 material growing in situ on foamed nickel and preparation method and application thereof
CN112246286A (en) * 2020-10-20 2021-01-22 大连理工大学 Preparation method and application of coordination polymer-based electrocatalyst
CN115341225A (en) * 2022-08-15 2022-11-15 河南农业大学 Preparation method of M-MOF (Metal organic framework) nano material with electrocatalytic activity
BE1029666A1 (en) * 2022-08-19 2023-03-01 Univ Henan Agricultural Process for preparing M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058309A (en) * 2020-08-14 2020-12-11 华南理工大学 Fusiform MnFeNi-MOF-74 material growing in situ on foamed nickel and preparation method and application thereof
CN112246286A (en) * 2020-10-20 2021-01-22 大连理工大学 Preparation method and application of coordination polymer-based electrocatalyst
CN115341225A (en) * 2022-08-15 2022-11-15 河南农业大学 Preparation method of M-MOF (Metal organic framework) nano material with electrocatalytic activity
BE1029666A1 (en) * 2022-08-19 2023-03-01 Univ Henan Agricultural Process for preparing M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NASEEM SANA ET AL: "Synthesis and Application of Cobalt-based Metal-organic Framework for Adsorption of Humic Acid from Water", CHEMICAL AND BIOCHEMICAL ENGINEERING QUARTERLY, vol. 36, no. 1, 11 April 2022 (2022-04-11), pages 39 - 50, XP093055206, Retrieved from the Internet <URL:http://silverstripe.fkit.hr/cabeq/assets/Uploads/04-1-2022.pdf> DOI: 10.15255/CABEQ.2021.1960 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1029666B1 (en) * 2022-08-19 2023-12-18 Univ Henan Agricultural Process for the preparation of M-MOF nanomaterials having electrocatalytic activity

Also Published As

Publication number Publication date
NL2032782B1 (en) 2023-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Srinivas et al. FeNi3–Fe3O4 heterogeneous nanoparticles anchored on 2D MOF nanosheets/1D CNT matrix as highly efficient bifunctional electrocatalysts for water splitting
Yang et al. Atomic Fe–N4/C in Flexible Carbon Fiber Membrane as Binder‐Free Air Cathode for Zn–Air Batteries with Stable Cycling over 1000 h
Shan et al. Short-range ordered iridium single atoms integrated into cobalt oxide spinel structure for highly efficient electrocatalytic water oxidation
Wang et al. Advanced electrocatalysts with single-metal-atom active sites
Liu et al. Stacking faults triggered strain engineering of ZIF-67 derived Ni-Co bimetal phosphide for enhanced overall water splitting
Huynh et al. Nature of activated manganese oxide for oxygen evolution
Chen et al. In situ/operando analysis of surface reconstruction of transition metal-based oxygen evolution electrocatalysts
Wang et al. Highly selective oxygen reduction to hydrogen peroxide on a carbon-supported single-atom Pd electrocatalyst
Li et al. Cation and anion Co-doped perovskite nanofibers for highly efficient electrocatalytic oxygen evolution
Pei et al. Nickel oxide nanoparticles dispersed on biomass–derived amorphous carbon/cobalt silicate support accelerate the oxygen evolution reaction
Sugawara et al. Efficient oxygen evolution electrocatalysis on CaFe2O4 and its reaction mechanism
Khan et al. Nanoscale CuTe electrocatalyst immobilized at conductor surface for remarkable hydrogen evolution reaction
CN115341225A (en) Preparation method of M-MOF (Metal organic framework) nano material with electrocatalytic activity
Abdullah et al. Ultrasonic‐assisted synthesis of amorphous polyelemental hollow nanoparticles as efficient and stable bifunctional electrocatalysts for overall water splitting
Salmanion et al. Dendrimer-Ni-Based Material: Toward an Efficient Ni–Fe Layered Double Hydroxide for Oxygen-Evolution Reaction
Yin et al. Integration of amorphous CoSnO3 onto wrinkled MXene nanosheets as efficient electrocatalysts for alkaline hydrogen evolution
NL2032782B1 (en) METHOD FOR PREPARING M-MOF NANOMATERIALS WITH ELECTROCATALYTIC ACTIVITY
Shabbir et al. Development of Mn-MOF/CuO composites as platform for efficient electrocatalytic OER
Salmanion et al. Oxygen-evolution reaction performance of nickel (hydr) oxide in alkaline media: iron and nickel impurities
Zhao et al. Optimized NiFe-based coordination polymer catalysts: Sulfur-tuning and operando monitoring of water oxidation
Yao et al. Random Occupation of Multimetal Sites in Transition Metal‐Organic Frameworks for Boosting the Oxygen Evolution Reaction
Chen et al. Oxyanion-coordinated Co-based catalysts for optimized hydrogen evolution: The feedback of adsorbed anions to the catalytic activity and mechanism
Wang et al. Electrodeposition of Defect‐Rich Ternary NiCoFe Layered Double Hydroxides: Fine Modulation of Co3+ for Highly Efficient Oxygen Evolution Reaction
Hu et al. Tuning the electronic structure of W18O49 via dual doping for efficient oxygen evolution reaction
Chen et al. Amplified Single-Atom U–O Interfacial Effect Originated from U 5 f-O 2 p Hybridization over UO x/GO for Enhanced Nitrogen Reduction Reaction