ENEV, V. Spektrometrické metody pro výzkum huminových látek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2016.
Ing. Vojtěch Enev se aktivně zapojil do výzkumu v oblasti huminových látek již během bakalářského studia a pokračoval v něm i v dalších stupních. V průběhu svého studia na FCH VUT v Brně prokázal své kvality jak po stránce zvládnutí teoretické části řešených problémů, tak experimentální zručnost. Své zkušenosti zúročil v předkládané disertační práci. Předmětem studia této disertační práce byly huminové látky extrahované z různých typů matric. K jejich strukturní charakterizaci a studiu vlastností byly využity zejména moderní spektroskopické metody: molekulové absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření (UV/Vis), infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), spektrometrie nukleární magnetické resonance isotopu uhlíku 13C (LS 13C NMR), ustálená a časově rozlišená fluorescenční spektrometrie, doplněné elementární analýzou. Součástí práce bylo též studium komplexů těchto biokoloidních látek s vybranými kovovými ionty (Cu2+, Pb2+ a Hg2+). Nejvíce si cením využití časově rozlišené fluorescenční spektrometrie. V práci je poprvé použita metoda tzv. časově rozlišených přes plochu normalizovaných spekter (TRANES), ze kterých lze určit, zda pozorovaná emise HL pochází ze dvou či více emisních jednotek, nebo pouze z jedné. Celkově přístup Ing. Vojtěcha Eneva k řešení disertační práce hodnotím velmi kladně. Navrhl a provedl celou řadu experimentů, přičemž jeho úvahy nad získanými daty byly vždy opravdu důkladné a důsledné. zavedl do huminového výzkumu nové metody, které se budou na našem pracovišti pod jeho vedením nadále rozvíjet. byl též vedoucím či konzultantem VŠKP, kde prokázal, že je schopen vést mladší studenty a motivovat je k vědecké činnosti. Z výše uvedených důvodů práci doporučuji k obhajobě.
A. Aktuálnost zvoleného tématu Huminové látky jsou velice zajímavé biokoloidní substance, které plní v přírodě několik důležitých rolí. Mají rovněž významný aplikační potenciál pro mnoho oborů lidské činnosti. A zdá se, že tento aplikační potenciál není zcela doceněn, mimo jiné z důvodu stále ne zcela objasněné struktury těchto biokoloidů. Znalost elementárního složení a komplexní popis struktury huminových (a doprovodných) látek by zcela jistě přispěla k pochopení „chování“ těchto sloučenin v přírodě a pravděpodobně rozšířila možnosti jejich dalšího využití. Doktorand se ve své práci věnuje studiu struktury huminových látek spektrometrickými metodami, pokrývá při tom široké spektrum těchto metod, což umožňuje detailní pohled na zmíněnou strukturu těchto biokoloidů. Zvolené téma je s ohledem na výše uvedené skutečnosti vysoce aktuální. B. Cíle práce (zhodnocení vytčených cílů práce a zhodnocení, jak disertant stanovené cíle splnil) Autor si ve své práci (zadání) nadefinoval jako hlavní cíl: „Posoudit význam vybraných metod pro výzkum v oblasti huminových látek s cílem navrhnout standardizované postupy charakterizace těchto látek.“ Cíl je na dalších stránkách (47) podrobněji rozveden Cíl (včetně nadefinovaných postupů k jeho dosažení) je definován jasně, stručně a srozumitelně. První část cíle, tj. posoudit význam vybraných metod, byla naplněna beze zbytku. Autor využil široké spektrum metod (uvedených níže) a provedl řadu experimentu pro naplnění svého cíle. Co se týče druhé části, tj. navržení standardizovaných postupů, je otázkou, zda je to v případě takto složitých látek vůbec reálné a uvítal bych autorům názor v diskusi. S ohledem na složitost problematiky a také s ohledem k rozsahu autorovy experimentální činnosti, však toto není hodnoceno jako nesplnění cíle, spíše jako námět na navazující výzkum. C. Zvolené metody zpracování a postup řešení (vyjádření ke zvoleným metodám a k postupu řešení problému) V předložené disertační práci hodnotím (mimo jiné) vysoce teoretickou část, která svědčí o dobré orientaci autora ve sledované problematice. Autor prostudoval a citoval velké množství původních prací. Experimentální činnost je promyšlená a obsahuje velké množství technik. Autor se zabýval studiem struktury (rovněž elementárního složení) několika vzorků huminových látek pocházejících z různých zdrojů. Autor použil tyto analytické metody: molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti (UV/Vis), infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), 13C spektrometrie nukleární magnetické rezonance (13C NMR liquid state), ustálená (steady-state) a časově rozlišená fluorescenční spektrometrie. Velice kladně hodnotím množství provedených experimentů a také způsob s jakým byla experimentální data zpracována a interpretována. Především mám na mysli „křížové“ potvrzování jednotlivých výsledků a hypotéz, kdy výsledky jedné metody (napři FTIR) byly nezávisle ověřeny jinou metodou (např. 13C NMR). D. Zhodnocení výsledků dosažených disertantem (vyjádření k výsledkům disertační práce s uvedením konkrétního přínosu studenta) Dosažené výsledky jsou cenným příspěvkem pro daný obor a lze na ně plynule navázat. Široce pojatá experimentální činnost a množství dat umožnily autorovi komplexní pohled na strukturu huminových látek. Autor toho bezezbytku využil a umožnil čtenáři, udělat si ucelený obrázek o této složité problematice. Výsledky vedly doktoranda rovněž k úvahám o dalším směřování výzkumu, doufám tedy, že autor bude ve své práci pokračovat a rozšíří své zajímavé výsledky. Konkrétněji je potřeba vyzdvihnou především autorovy výsledky v oblasti infračervené a fluorescenční spektrometrie. E. Význam pro praxi nebo pro rozvoj vědního oboru (vyjádření k významu pro praxi nebo pro rozvoj vědního oboru) Význam výsledků lze vidět především v těchto oblastech: • Rozvoj v oblasti infračervené spektrometrie – využití Fourierovy autodekonvoluce pro identifikaci jednotlivých látek, které se nacházejí v překrývajících se pásech DRIFTS spekter. • Rozvoj v oblasti fluorescenční spektrometrie – využití časově rozlišené fluorescenční spektrometrie, normalizovaných spekter TRANES a identifikace tzv. fluorescenčních druhů a hydrofobních domén ve struktuře huminových látek. F. Publikační aktivita disertanta (vyjádření k publikační aktivitě disertanta) Publikační aktivita disertanta je plně dostačující pro daný typ studia (dosažení vědeckého titulu), respektive ji převyšuje. G. Formální úprava disertační práce a jazyková úroveň (vyjádření ke struktuře disertační práce, k formálnímu zpracování a k jazykové úrovni) Po formální a jazykové stránce je práce na velmi dobré úrovni. Doktorská disertační práce Ing. Vojtěcha Eneva na téma ,,Spektrometrické metody pro výzkum huminových látek“ splňuje podmínky Zákona 111/1998 Sb. o vysokých školách, a proto ji doporučuji k obhajobě a po jejím úspěšném průběhu doporučuji udělit vědecko-akademický titul: „doktor – Ph.D.“
Předložená disertační práce je zaměřena na studium fyzikálně-chemických vlastností huminových látek moderními instrumentálními metodami. Huminové látky jsou velice zají-mavým přírodním materiálem, jehož vznik, vlastnosti, struktura a využití jsou dlouhodobě zkoumány. Přesto je téma předložené disertační práce, která je založená na výzkumu humino-vých látek z materiálů sledujících humifikační řadu (jihomoravský lignit, jihočeská rašelina, lesní půda Humic Podzol a extraktu hnědé mořské řasy Ascophyllum nodosum) studovaných souborem analytických a spektrometrických metod, stále aktuální. Vlastní disertace se skládá z jedenácti hlavních částí a z vědecké a publikační činnosti autora soustředěné do poslední, 12. kapitoly. Po abstraktu v českém a anglickém jazyce ná-sledují dobře zvolená klíčová slova rovněž v českém a anglickém jazyce. Po stručném a výstižném „Úvodu“ následuje rozsáhlá kapitola „Teoretické základy“ (23 stran), která v první sub-kapitole pojednává o nejdůležitějších poznatcích o vzniku, klasi-fikaci, molekulární struktuře, vazbách huminových látek a jejich možnostech využití. Ve druhé sub-kapitole věnované „Luminiscenci“ jsou soustředěny teoretické principy, modifikace metod, způsoby vyhodnocení parametrů spektrometrických analýz huminových látek. Obě sub-kapitoly jsou stručně a přehledně napsány a poznatky jsou doplněny matematickými rov-nicemi a podloženy vysokým počtem citovaných prací (82 citací). Vysoký počet odkazů je také v kapitole 3 „Současný stav řešené problematiky“, ve které jsou shrnuty principy, před-nosti a problémy zvolených nedestruktivních metod výzkumu huminových látek a rozpuště-ných organických látek (DOM): molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti, infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací, ustálená a časově rozlišená fluorescenční spektrometrie a 13C spektrometrie nukleární magnetické resonance. K jasně formulovanému cíli disertační práce zaměřenému na studium huminových látek izolovaných z odlišných přírodních matric s ohledem na poznání jejich struktury, reaktivity a sorpčních schopností je přidán krátký popis a přínos zvolených nedestruktivních spektrome-trických metod. V „Experimentální části“ jsou na 10 stránkách detailně popsány zdroje a způsoby izo-lace huminových látek a použité metody a techniky: elementární analýza, UV/Vis spektrome-trie, FTIR spektrometrie, ustálené a časově rozlišené fluorescenční spektrometrie a kapalinové 13C NMR spektrometrie huminových látek. Vedle historického přehledu výzkumů a nejdůležitějších poznatků základního výzkumu biokoloidních sloučenin, zejména huminových látek, jsou stěžejní kapitolou „Výsledky a diskuze“, kde uchazeč podává detailní informace o vlastním studiu strukturních a fyzikálně chemických parametrů huminových látek. Detailně jsou na 50 stranách popsány a diskutovány výsledky měření 8 vzorků izolovaných huminových kyselin a 4 vzorků fulvinových kyselin včetně standardních vzorků 6 metodami s doplněnými tabulkami, zajímavě provedenými spektry a grafickými závislostmi vždy s diskuzí a s odvoláním na příslušné publikace uvedené v kapitole 8. Literatura. Dalších 10 grafů a spekter je shromážděno v kapitole 11 „Přílohy“. V souvislosti s kapitolou 8, která obsahuje 262 odkazů na články publikované v letech 1975 až 2015, je třeba vyzdvihnout autorovu velice pečlivou rešeršní přípravu na experimentální část, vlastní vyhodnocení, diskuzi a interpretaci výsledků. V „Závěru“ jsou uvedena základní fakta z jednotlivých kapitol s obecnějším zhodno-cením přínosu jednotlivých metod k charakterizaci struktury a fyzikálně-chemických vlastností základních biokoloidů na bázi huminových a fulvinových látek izolovaných z materiálů lišících se stupněm humifikace a složením původního organického materiálu v jihomoravském hnědém uhlí, jihočeské rašelině, lesní půdě, hnědé řase a srovnávacích standardech. Zároveň jsou zde nastíněny další směry výzkumu huminových látek a aplikace fluorescenčních metod. V této souvislosti bych v diskuzi během obhajoby ocenila autorovo vyjádření se k praktickému využití získaných poznatků s uvedením konkrétních příkladů. V dnešní době je samozřejmé, že drtivá většina vědeckých prací má několik spoluauto-rů, ale o hodnost Ph.D. se uchází jednotlivec. Z tohoto důvodu se domnívám, že používání trpného rodu by bylo vhodnější místo relativně časté první osoby množného čísla např. v ka-pitole 6. Výsledky a diskuze (str. 58, 64, 78, 79, 83, 87, 94, 98,100, 101,106). Také spojení „nám poskytuje“ v kapitole 4 „Cíl disertační práce“ (str. 47) a v kapitole 7 „Závěr“ (str.109) nepovažuji za ideální. Předložená disertační práce je kompaktním celkem, který dokumentuje aktuálnost zvo-lené problematiky a využívání moderních vědeckých metod a technik. Je vypracována s maximální pečlivostí, přehledně, s dobře formulovanými myšlenkami a závěry. Disertační práce splňuje všechna požadovaná kritéria k dosažení vědecké hodnosti Ph.D.. S plnou odpovědností předloženou práci doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 93250