KUBÍČEK, V. Organické materiály pro fotonické aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2018.

Posudek vedoucího

Weiter, Martin

Václav Kubíček výborným způsobem splnil všechny požadavky specifikované v zadání bakalářské práce. Zároveň prokázal vysokou schopnost samostatné práce odborného charakteru. Při řešení diplomové práce postupoval student samostatně a to jak při experimentální části práce tak i při následném zpracování a vyhodnocení výsledků. Bakalářská práce přináší originální výsledky v oblasti charakterizace nových doposud nepublikovaných opticky aktivních organických polovodičů, přínosné je studium vlivu rozpouštědla na optické vlastnosti materiálů. Kvalita zpracování výsledků i jejich interpretace odpovídá velmi vysoké odborné náročnosti této části zadání, která vysoce převyšuje požadavky na bakalářské práce (jedná se o zcela nové doposud necharakterizované a nepopsané materiály) a v tomto ohledu je práce rovněž na vysoké úrovni. Celkově lze konstatovat, že práce v plné míře naplnila zadání a práci proto doporučuji k obhajobě s hodnocením výborně.

Posudek oponenta

Heinrichová, Patricie

Předkládaná bakalářská práce na téma Organické materiály pro fotonické aplikace si bere za cíl popsat vliv chemické struktury derivátů pigmentu 2,5-difenyl-1,4-distyrylbenzeny (DP-DSB) na jejich optické vlastnosti s ohledem na potencionální fotonické aplikace. Zadání je rozděleno do tří části: 1) Rešerše na dané téma: Tato část je nejslabším bodem celé práce, její nepříliš dobré zpracování má vliv i na kvalitu závěrů práce. Autor se na půl straně zabývá pojmem fotoniky a následně na dalších deseti stranách, podle mě celkem zbytečně, rozebírá fotovoltaiku. Nasledují tři strany popisují základní (linearní) optické jevy (absorpce a fotoluminiscence) a fyzikální veličiny, které tyto jevy kvantifikují. S ohledem na zadané téma mi zde chybí základní popis teorie barevnosti organických látek a popis optických vlastností jejich molekulárních krystalů. V textu se jinak vyskytuje celá řada nepřesností nebo příliš velkých zjednodušení např.: „U látek se hledí především na optické a elektrické vlastnosti. Tyto vlastnosti vychází převážně z molekulární struktury daných látek, menší mírou potom také závisí na přípravě a zpracování těchto struktur do finální podoby.“ Toto tvrzení pravděpodobně vzniklo z osobní zkušenosti při experimentální práci se studovanými látkami, ale obecně to určitě není pravda. Dále se zde vyskytují špatné překlady termínů z anglického jazyka do českého, např.: multijunction solar cells nejsou multičlánkové solární články, ale více přechodové, nebo nesprávné použití termínů jako luminiscence ve významu fotoluminiscence (viz název kapitoly 2.3.2). Oceňuji, že autor pro rešerši využil celou řadu informačních zdrojů, kdy vycházel jak z přehledové literatury, tak odborných prací od špičkových odborníků v oboru. Nicméně celkově rešeršní část nepodává čtenáři moc dobrý základní přehled potřebný k pochopení experimentální části práce. 2) Charakterizace základních optických vlastností studovaných materiálů: Tento bod práce byl zcela splněn. Práce předkládá výsledky plné základní optické charakterizace pěti derivátů DP-DSB v roztoku acetonitrilu, dále studium vlivu změny rozpouštědla (acetonitril a toluen) na emisní a absorpční spektra a nakonec, u tří již dříve charakterizovaných materiálů v prášku byly provedeny charakterizace tenkých vrstev. Experimenty jsou popsány dostatečně na to, aby mohly být kýmkoliv zopakovány. Pouze zde chybí informace o použitém toluenu (kap. 4.2.1.) a detekované vlnové délce při meření vyhasínání fluorescence (kap. 4.4.). Další moje připomínka pak směřuje k přípravě roztoků pro opt. charakterizace. Ve výsledcích je několikrát zmíněno, že některé z materiálů v použitých rozpouštědlech nevytvořili pravý roztok a to ovlivnilo výsledek měření. Takovéto roztoky určitě měli být před charakterizaci přefiltrovány. 3) Vyhodnocení exp. výsledků: Experimentální výsledky byly prezentovaný přehledně formou grafů a tabulek. U prezentace spekter bych upřednostnila uvádění absorpčních, excitační a emisní spektra od jedné látky a formy v jednom grafu, protože vždy se vyhodnocuje jejich vzájemný vztah. V tabulkách jsou pak uvedeny nalezené absorpční a emisní maxima, doby vyhasínaní fluorescence a kvantové výtěžky fluoresncence. Zde mi chybí vyhodnocení optického zakázaného pásu a Stokesova posunu. Tyto dva parametry by lépe popsaly vliv chemické struktury studovaných látek a jejich formy na jejich optické vlastnosti. Dále si myslím, že mohli být určeny nejistoty stanovených molárních absorpčních koeficientů v tabulce č. 5. V kapitole 5.2. se v textu zmiňuje, že molární absorpční koeficienty byly stanoveny i v dalších rozpouštědlech, ale exaktně nejsou již nikde v tabulce uvedeny, pouze jsou jejich hodnoty řádově zmíněny v textu. V kapitole 5.1 při uvádění hodnot dob vyhasínání fluorescence autor uvádí: „Odchylky (ve významu nejistoty měření/stanovení) určují, jak moc se námi proložená exponenciální funkce liší od exponenciální závislosti naměřené.” Zde si myslim, že autor si popletl nejistotu s 2 parametrem, který ve výsledcích uvedený není. V diskuzi se autor očividně snažil maximalně využít poznatky uvedené v rešerši a pak podle všeho i získané z konzultací. Zcela správně vyhodnotil odchylky v optických parametrech roztoků jako důsledek špatného rozpuštění materiálu, jak se ale ukazuje dále na tento fakt při diskuzi zapomíná. V kapitle 5.1 se autor snažil dát do souvislosti nalezené optické parametry s elektrofilním chováním substituentů na DP-DSB skeletu. Zde bych vytkla absenci kvantitativního porovnávání hodnot, jako např.: „Molární absorpční koeficienty všech sloučenin se pohybují okolo hodnot 50 000 mol-1dm3cm-1, pouze derivát se substituovanou dikyanovinylenovou skupinou (-DCV) vykazuje hodnoty o trochu nižší, … “ (v tabulce uvedeno 39 000 mol-1dm3cm-1). Zde by se hodilo uvést např. o kolik procent nižší než základní derivát označený jako DPA-DP-DSB-H. Podobný nešvar se opakuje i v následujícím textu při hodnocení dalších stanovených optických parametrů. Dále v kapitole 5.1 uvádí: „Samotná DSB struktura je v základním stavu méně planární než ve stavu excitovaném.“ zde mi chybí nějaký odkaz na literaturu. Následujících text vysvětlující push-pull systémy je podložen odkazem na citaci č. 41, která v seznamu použité literatury není. Při diskuzi dob vyhasínání fluorescence autor píše: “Výjimku tvoří sloučenina s aldehydovou skupinou (-CHO), jež jejíž doba dohasínaní nelze rozlišit od excitačního pulzu zdroje. Zřejmě je to dáno interakcemi s polárním rozpouštědlem, jež se projeví nezářivými přechody fluoroforu.” Zde autor zapomíná, co již napsal výše, že látka se v acetonitrilu nerozpustila. Lze tedy předpokládat, že buď charakterizoval rozptýlené nerozpuštěné částice pigmentu, nebo po sedimentaci čisté rozpouštědlo. Po charakterizaci roztoků se autor v kapitole 5.3. věnuje absorpci a fluorescenci materiálů v pevné fázi. Zde uvádí poněkud rozporuplný popis spekter, ke kterému by určitě nedošlo pokud by změny popisoval kvantitativně. Zároveň by diskuze byla snáze vedena, pokud by uvedl hodnoty optického zakázaného pásu a Stokesova posunu (nejlépe v eV). Na konci Experimentální části se v kapitole 5.4. autor snaží vyhodnotit aplikační potenciál studovaných materiálů. Zcela souhlasím z autorem, že nelze na základě provedených optických charakterizací jednoznačně rozhodnout o aplikačním potenciálu studovaných materiálu. Na druhou stranu lze již některé aplikace vyloučit při porovnání vlastností studovaných materiálů s jinými již popsanými materiály, které byly aplikovány alespoň v laboratorních prototypech. Zde se nejvíce projevují nedostatky v rešerši. Nicméně je třeba vzít v potaz, že kvalitní vyhodnocení by bylo daleko nad rámec bakalářské práce, protože vyžaduje jak široké znalosti tak zkušenosti. Autor zde mimo jiné uvádí. “Podle požadované vysoké hodnoty kvantového výtěžku se zdá být nejvýhodnější nanášet vrstvy z roztoku toluenu.” Takto to opravdu nefunguje. Přes veškeré uvedené výhrady předkládaná práce splňuje všechny nároky kladené na bakalářskou práci a proto ji doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 108452