Projektowanie i charakterystyka układów kompozytowych opartych na tlenku miedzi(I) jako półprzewodniku typu p, zdolnym do niskotemperaturowej, fotoelektrochemicznej konwersji tlenku węgla(IV)

Niniejsza rozprawa doktorska dotyczy optymalizacji układów fotoelektrochemicznych, zdolnych do inicjowanej światłem redukcji dwutlenku węgla do alternatywnych paliw czy związków chemicznych, w konwencjonalnych warunkach ciśnienia i temperatury. Głównym komponentem otrzymanych i scharakteryzowanych w pracy fotokatod jest półprzewodnika typu p, tlenek miedz(I) (Cu2O). Praca ma układ klasyczny, współtworzony przez część literaturową i eksperymentalną. Dwa pierwsze rozdziały stanowią wprowadzenie i uzasadnienie do podjętej w pracy tematyki badawczej. Ukazują one zarówno podejście elektrochemiczne, jak i fotoelektrochemiczne do procesu redukcji dwutlenku węgla. Kolejno, opisane zostały podstawy fizykochemiczne materiałów półprzewodnikowych w kontekście potencjalnych zastosowań (foto)elektrochemicznych. W celu uzyskania szerokiego spektrum wiedzy na temat właściwości stosowanych materiałów w procesie konwencjonalnej, elektrochemicznej oraz fotoelektrochemicznej redukcji CO2, wykonana została ich analiza w oparciu o wybraną literaturę naukową ze szczególnym uwzględnieniem miedzi, tlenku miedzi(I) oraz tlenku miedzi(II). Pozwoliło to w późniejszym toku pracy doktorskiej na opracowanie i optymalizację metodyki otrzymywania Cu2O wykazującego pożądane właściwości strukturalne czy fotoelektrochemiczne. W części literaturowej poruszona została także kwestia (foto)stabilności, oporności na korozję tlenku miedzi(I). W konsekwencji przedstawione zostały potencjalne sposoby ochrony stosowanego półprzewodnika typu p ze szczególnym uwzględnieniem zewnętrznej warstwy pokrywającej. Ponadto część teoretyczna pracy uwzględnia opis stosowanych metod/technik badawczych.