T. Boudharaa, R. Bargougui, Abdelkrim Azzouz, Salah Ammar, Nabil Bouazizi, Julien Vieillard, F. Le Derf, Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA), Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Sciences of Gabès, Université de Gabès, Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (ITODYS (UMR_7086)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal (UQAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), and Université du Québec à Montréal (UQAM)
International audience; In this paper, a new synthetic strategy towards functionalized ZnO-HMD@ZnO-Fe/Cu core-shell using sol-gel process modified by chemical grafting of hexamethylenediamine (HMD) on the core and in-situ dispersion of Cu0/Fe0 as metallic nanoparticles (M-NPs) on the shell. The as-prepared core-shell materials were fully characterized by transmission electron microscopy, X-ray powder diffractometry, diffuse reflectance and FT-IR spectrophotometery, photoluminescence, and complexes impedance spectroscopy measurements. The XRD patterns agreed with that of the ZnO typical wurtzite structure, indicating good crystallinity of ZnO-HMD@ZnO-Fe/Cu, with the presence of Fe0 and Cu0 phases. Hexamethylenediamine grafting and M-NPs insertion were highly activated and enhanced the core and shell interface by the physiochemical interaction. After functionalization, luminescence intensities and electrical properties of both core and core-shell nanoparticles are improved, indicating the effects of the surface groups on the charge transfer of ZnO-HMD@ZnO-Fe/Cu. The hydrogen capacity retention was depended strongly on the composition and structure of the obtained core-shell. Iron/Copper-loaded ZnO-HMD@ZnO materials exhibited the highest capacity for hydrogen storage. The excellent stability and performance of the ZnO-HMD@ZnO-Fe/Cu core-shell make it an efficient candidate for hydrogen storage.