Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Pekař, Miloslav

Leoš Doskočil zahájil své studium dlouhodobou stáží na spolupracujícím pracovišti ve Francii. Zde se teoreticky i prakticky seznamoval s pyrolýzními metodami studia přírodní organické hmoty a zaváděl jejich aplikace na studium organické hmoty jihomoravského lignitu. Po návratu rozvíjel metody charakterizace lignitu o další postupy, které jednak byly na našem pracovišti dostupné, jednak byly cíleny na zjištění chování lignitu v potenciálních aplikacích "v přírodě". Jeho přístup se vyznačoval vysokým stupněm samostatnosti jak při návrhu a plánování experimentů, tak i při vyhodnocování naměřených dat. Výsledky jeho práce posunuly naše znalosti o organické hmotě zajímavé domácí suroviny a zavedly nebo rozvinuly metody, které v této oblasti nebyly dosud významněji využity. Leoš Doskočil během svého celého studia prokázal schopnosti samostatné tvůrčí práce včetně zpracování a zhodnocení výsledků laboratorních experimentů. Doporučuji jeho práci k obhajobě.

Navrhovaná známka

Posudek oponenta

Maršálek, Roman

A. Aktuálnost zvoleného tématu Problematika studia surovinové základny patří mezi nejaktuálnější otázky dneška. Uhlí a to včetně jeho nejméně prouhelněné formy – lignitu, hraje a v budoucnu bude hrát roli v energetickém i neenergetickém průmyslu. Lignit, vzhledem ke svému chemickému složení (a z toho vyplývajících vlastností), má velký potenciál především v neenergetických aplikacích. Pro jeho efektivní využití v těchto oblastech, je nezbytné, co možná nejlépe poznat a pochopit jeho chemické složení a strukturu. Doktorand se ve své práci věnuje studiu struktury a složení organické hmoty lignitu, tedy té složce, která skýtá rozsáhlé aplikační možnosti. 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 nadefinoval jako hlavní cíl: „Pomocí fyzikálně – chemických metod studovat organickou hmotu jihomoravského lignitu a výsledky případně zohlednit pro neenergetické aplikace lignitu“. Cíl (včetně nadefinovaných postupů k jeho dosažení) je definován jasně, stručně a srozumitelně. První část cíle, tj. studium organické hmoty, 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. zohlednění výsledků pro neenergetické aplikace lignitu, autor možné aplikace pouze nastiňuje. 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 a další disertační práce. 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 extrakcí bitumenu, který následně podrobil spektrální a elementární analýze a zabýval se rovněž vlivem obsahu bitumenu na sorpční vlastnosti lignitu. Lignit (a půda) byly podrobeny chemické degradaci (oxidace CuO, termochemolýza, metoda DFRC, GC a GC-MS analýza produktů). Za ocenění stojí především využití metody DFRC (Derivatization Followed by Reductive Cleavage) pro studium lignitu. Dále byl lignit studován s využitím termické analýzy a rovněž byly studovány vodné výluhy lignitu. Velice kladně hodnotím množství provedených experimentů a také způsob s jakým byla experimentální data zpracována a interpretována. 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 složení organické hmoty lignitu. 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. 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 experimentální technik a jejich využití pro analýzu složitých přírodních matric, včetně originálního použití techniky DFRC, • identifikace organických sloučenin, které mohou hrát důležitou roli v případě neenergetického využití lignitu, • příspěvek k poznání vlivu některých složek (např. bitumenu) na chování lignitu (adsorpce organických i anorganických látek). F. Publikační aktivita disertanta (vyjádření k publikační aktivitě disertanta) Publikační aktivita disertanta je plně dostačující pro daný typ studia (dosažení vědeckého titulu). 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. Závěrečné zhodnocení (celkové zhodnocení disertační práce a jednoznačné vyjádření, zda oponent práci doporučuje nebo nedoporučuje k obhajobě) Doktorská disertační práce Ing. Leoše Doskočila na téma ,, Studium organické hmoty lignitu“ 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.“

Navrhovaná známka

Otázky

Nejedná se o připomínku, jen námět k diskusi v rámci obhajoby, kde bych uvítal shrnutí dosažených výsledku ve vztahu k neenergetickému využití lignitu.

Havelcová, Martina

Ing. Leoš Doskočil předložil k oponentuře disertační práci, která se zabývá studiem organické hmoty jihomoravského lignitu. Jihomoravský lignit je předmětem studií pracoviště již dlouhou dobu, přesto se zdá, že je stále co objevovat. • Aktuálnost tématu dizertační práce Oblast zkoumání jihomoravského lignitu je stále aktuální, neboť jde o hojně se vyskytující materiál, který je cennou přírodní surovinou, jejíž využití je efektivnější v neenergetických oblastech. Význam má zejména výzkum z hlediska aplikace lignitu jako organického hnojiva nebo půdního kondicionéru a pro tyto účely je důležitá zejména charakterizace vodných výluhů a sorpčních schopností materiálů. Téma disertace bylo zvoleno tak, že pokrývá výše uvedené oblasti. Seznam literatury, ze kterého autor v práci vychází, obsahuje významné základní práce z oboru a také moderní práce z posledních 5 let. Předložená práce je tak dobře zasazena do dnešního kontextu. Autor je zjevně dobře orientován v současném stavu vědění v relevantních analytických metodách a jeho disertace tak má kvalitní základ. Uchazeč by se ale měl v průběhu obhajoby vyjádřit, zda všechna měření prováděl nebo případně specifikovat která samostatně prováděl. • Splnění stanoveného cíle Disertační práce nemá jeden konkrétní cíl, ale snaží se za použití dostupných metod prozkoumat organickou hmotu jihomoravského lignitu a výsledky pak zohlednit v případě neenergetických aplikací lignitu.Z textu na straně 40 vyplývá, že uchazeč se setkal během své práce s těžkostmi, neboť jedním z předmětů studia práce měla být i analýza polární frakce bitumenu, ale frakci se nepodařilo separovat. Autor se tedy zřejmě v průběhu prací musel vzdát jednoho z cílů a aktualizovat zaměření práce, s čímž se evidentně dobře vypořádal. Lze tak konstatovat, že disertantnaplnil vytčený úkol. • Postup řešení problému, výsledky dizertační práce a význam pro praxi Značný je rozsah experimentálních prací, jejichž výsledky většinou dokladují teoretické závěry nebo již publikované výsledky. Oceňuji zejména schopnost disertanta využít dostupné instrumentální techniky a systematicky studovat jednotlivé problémy. Ke zvoleným metodám nelze mít žádné závažné výhrady. Zajímavé je použití metody DFRC, která byla poprvé aplikována na vzorku uhlí a která se jeví jako specifická pro studium ligninu. Výsledky by ale měly být ještě potvrzeny dalšími analýzami s použitím různých uhelných vzorků. Velice důkladně byly zpracovány analýzy použitím metody FTIR, termické analýzy a pyrolýzní GC/MS. Oceňuji snahu dát výsledky těchto metod do souvislostí. Výsledky práce jako takové lze těžko konkrétně využít pro praxi. Nicméně alespoň konstatování uvedené v závěru práce, že identifikované sloučeniny nepředstavují z toxického hlediska nebezpečípro environmentální prostředí, má praktický význam. Práce navíc nastolila další otázky a náměty pro další výzkum. • Formální úprava dizertační práce a její jazyková úroveň Disertační práce odpovídá svým rozsahem tomuto typu prací. Současný stav řešené problematiky je dobře shrnut, práce má dobrou grafickou úroveň, je psána odborně, a čtivě, a působí kompaktním dojmem i přes množství rozdílných metod použitých ke studiu. Obrázky dobře zapadají do textu a jsou jednotně značeny. Trochu rušivě působí malé mezery mezi popisem obrázků či tabulek, a vlastním textem.Součástí je i seznam s úctyhodnými 245 odkazy, který je doplněn publikačními výstupy disertanta, na kterých se autorsky podílel. Autor v drtivé většině textu používá správnou terminologii a důsledně se odkazuje na použitou literaturu. Po stránce kvality vlastního textu lze najít v práci drobné nepřesnosti, což je ale vzhledem k rozsahu práce pochopitelné (např. derivovaná místo derivatizovaná). • Splnění podmínek uvedených v § 47 odst. 4 zákona Předložená disertační práce vykazuje všechny znaky pro splnění podmínek samostatné tvůrčí vědecké práce a obsahuje některé původní autorské výsledky. Ty byly doposud publikovány v 5 článcích v impaktovaných časopisech (z toho 3prvoautorsky) a v řadě konferenčních příspěvků. Ing. Doskočil má k 4. 6. 2014 celkem 3 záznamy v databázi Web of Science (6 citací bez autocitací, H-index: 1) a 3 záznamy v databázi Scopus. Práce splňuje podmínky v § 47 odst. 4 zákona o vysokých školách a i Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně. Na základě rozboru disertační práce, posouzení její vědecké úrovně, původnosti teoretických i aplikovaných řešení, konstatuji, že práce splňuje obecné požadavky kladené na disertační práce a proto práci Ing. Leoše Doskočila d o p o r u č u j i jako podklad k dalšímu řízení k udělení vědecké hodnosti Ph.D.

Navrhovaná známka

Otázky

str. 34, Oxidace CuO byla provedena i na vzorku půdy z Francie. Proč byl vybrán právě tento materiál? str. 35,Termochemolýza TMAH byla prováděna při 400°C. Byly zkoušeny i jiné teploty? Nebo byla vybrána teplota podle literatury?
35, „Po ukončení termochemolýzy byl dichlormethan odstraněn rotační odparkou a produkt dán k analýze GC a GC-MS.“ Vzorek byl ale jistě analyzován jako kapalina. str. 35, Na str. 25 píšete, že autoři Ralph a Lu [91] provedli úpravu od zavedeného postupu nahrazením acetylbromidu za propionylbromid. Proč jste tedy použil právě acetyl bromid? str. 40, Polární frakci bitumenu se nepodařilo separovat, ačkoliv v dřívější práci týkající se studia bitumenu z jihomoravského lignitu se to patrně podařilo [149]. Máte ještě nějaké jiné vysvětlení, kromě rušivých polutantů? Odběrem čerstvého materiálu a uskladněním ve vhodném obalu, by se kontaminaci dalo jistě zabránit.
49, V Obr. 19 se vyskytuje pík s názvem Gc, a není jasné, o jakou sloučeninu jde. str. 50, Uvádíte, že ferulová kyselina je dávána do spojitosti se suberinem. Je tedy nutné ji zahrnovat do celkového obsahu ligninu? str. 51-52, Bylo by dobré uvést zde, co to jsou monolignolyidentifikované metodou DFRC. Podle tabulky 7 je jejich součet 0.2 a ne uváděných 0.1.
. 52, V textu chybí slovní komentář k hodnotám poměrů Ad/Al z tabulky 9. str. 65, Distribuce nasycených mastných kyselin vykazovala bimodální distribuci. Projevila se bimodální distribuce také u n-alkanů v bitumenové frakci? str. 67, Máte nějaké vysvětlení pro to, proč nefunguje dvoukrokovátermochemolýza? str. 91, Pokud byly v pyrolyzátech nalezeny produkty odpovídající celulóze, nebylo by dobré určit její obsah v lignitu?
102, Obr. 43 a 44 Ve spektru síry se objevují 3 píky, ačkoliv v textu jsou zmiňovány pouze dva. Navíc u obrázku 44 neodpovídají hodnoty vazebných energií s hodnotami v textu. V průběhu prací byly používány rozpouštědla chloroform i dichlormethan. Vzhledem k jejich podobným vlastnostem je ve výsledku jedno, které z nich bylo použito, přesto je lepší držet se pouze jednoho z nich.