In a combination of generation and storage of hydrogen gas, both formic acid (FA) and acetic acid (AA) have been notified as efficient hydrogen carriers. This study was conducted to synthesize the monometallic catalysts namely palladium (Pd), copper (Cu), and zinc (Zn) on graphitic-carbon nitride (g-C3N4) and to study the potential of these catalysts in FA and mixed formic acid (FA)-acetic acid (AA) decomposition reaction. Several parameters have been studied in this work such as the type of active metals, temperature, and metal loadings. The mass percentage of Pd, Cu, and Zn metal used in this experiment are 1, 3, and 5 wt%, respectively. At low temperature of 30 °C, 5 wt% Pd/g-C3N4 catalyst yielded higher volume of gas with 3.3 mL, instead of other Pd percentage loadings. However, at higher temperature of 70 °C and 98% FA concentration, Pd with 1 wt%, 3 wt%, and 5 wt% of loading over g-C3N4 has successfully produced optimum gas (H2 and CO2) of 4.3 mL, 7.4 mL, and 4.5 mL in each reaction, respectively. At higher temperature, Pd metal showed high catalytic performance and the most active element of monometallic system in ambient condition. Meanwhile, at higher percentage of Pd metal, the catalytic decomposition reaction also increased thus producing more gas. However, it can be seen the agglomeration of the particles formed at higher loadings of Pd (5 wt%), and remarkably lowering the catalytic activity at higher temperature, while higher activity at low temperature of 30 °C. The result also showed low catalytic decomposition reaction for Cu and Zn catalyst, due to the small formation of Cu and Zn metal, but presence of high metal oxide (CuO) and (ZnO) promotes the passive layer formation on the catalyst surface.

Abstract Graphitic carbon nitride (g‐C 3 N 4 ) has attracted much attention due to its unique polymeric structure of carbon and nitrogen in the form of heptazine units. In this study, a nickel catalyst supported on graphitic carbon nitride was prepared by a facile impregnation method. Ni/g‐C 3 N 4 desorption and reduction behaviors with carbon monoxide (CO) were investigated by temperature‐programmed desorption (TPD) and reduction (TPR). The chemisorption study of reduction and desorption behaviors of CO molecules on Ni/g‐C 3 N 4 catalyst is essential for CO methanation reaction. The as‐prepared Ni/g‐C 3 N 4 catalyst was also characterized by X‐ray diffraction (XRD), N 2 physisorption, and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that the utilization of g‐C 3 N 4 as a catalyst support enhances the complete reduction of Ni species and CO desorption. This can be attributed to the role of g‐C 3 N 4 support as a reducing agent for Ni, as well as its basicity owing to the richness of nitrogen functional group. The good performance of Ni/g‐C 3 N 4 catalyst towards CO methanation can be ascribed to the improvement in adsorption and activation of CO molecules on the active sites and the number of surface basic sites.

Abstract Graphitic carbon nitride (g-C 3 N 4 ) has attracted much attention due to its unique polymeric structure of carbon and nitrogen in the form of heptazine units. In this study, a nickel catalyst supported on graphitic carbon nitride was prepared by a facile impregnation method. Ni/g-C 3 N 4 desorption and reduction behaviour with carbon monoxide (CO) was investigated by temperature-programmed desorption (TPD) and reduction (TPR). The as-prepared Ni/g-C 3 N 4 catalyst was also characterized by X-ray diffraction (XRD), N 2 physisorption, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that the utilization of g-C 3 N 4 as a catalyst support enhances the complete reduction of Ni species and CO desorption. This can be attributed to the role of g-C 3 N 4 support as a reducing agent for Ni, as well as its basicity owing to the richness of nitrogen functional group. The good performance of Ni/g-C 3 N 4 catalyst towards CO methanation can be ascribed to the improvement in adsorption and activation of CO molecules on the active sites and the number of surface basic sites.