AL MAHMOUD ALSHEIKH, A. Modelování chemických procesů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2015.
Disertační práce byla vypsána na téma "Modelování chemických procesů". Téma bylo na začátku specifikováno takto široce z formálních důvodů. Fakticky je od začátku je práce i disertace zaměžena na výzkum fragmentace nízkomolekulárních látek. Konkrétně bylo úkolem popsat mechanismus fragmentace organosilanových molekul. Ve finální fázi byly vybrány tři látky methyl-, dimethyl- a trimethyl fenylsilan, které byly analyzovány pomocí hmotnostní spektrometrie a teoretických výpočtů. Student zkoumal problematiku systematicky a kvalifikovaně. Své teoretické závěry podložil experimentální prací. Rozsah i kvalita výsledků jsou adekvátní pro disertační práci. Výsledky jsou v disertační práci popsány srozumitelně a jsou kompletní. Všechny aspekty problematiky, které jsme během studia diskutovali jsou uvedeny v disertační práci. Zajímavé vybrané body z problematiky, byly publikovány v odborné literatuře a na konferencích. Student je ze zahraničí a měl ze začátku stíženou pozici, kdy musel dohánět některé vědomosti v porovnání s českými studenty a ze začátku i se samostatným přístupem. Během studia se jeho znalosti i samostatnost výrazně zlepšily, ale stále je prostor pro výrazné zlepšení i po případné obhajobě doktorátu. V celku student přispěl postatnými výsledky ke znalostem o problematice fragmentace organosilanových molekul. Proto doporučuji jeho distertaci k objhajobě.
Předložená dizertační práce se zabývá studiem fragmentace jednoduchých organických molekul. Cílem práce bylo vytvořit model pro výpočet fragmentační energie a složení fragmentů. Těžiště práce spočívá v teoretických kvantově mechanických výpočtech fragmentační energie vybraných organosilanových molekul a následného složení fragmentů ab initio metodami a metodou DFT („density functional theory“). Pro výpočty byl použit software MOLPRO. Teoreticky získané složení fragmentů je porovnáváno s experimentálně zjištěným hmotnostním spektrem. Téma je aktuální jak z hlediska poznávacího, tak aplikačního. Znalost fragmentačního procesu umožňuje optimalizovat tvorbu různých fragmentů, což lze využít např. v plazmových technologiích při přípravě nových polymerních materiálů. Dizertační práce o rozsahu 105 stran je členěna do 8 kapitol: Úvod, Cíle dizertace, Přehled literatury, Metody a modely, Výsledky a diskuze, Závěry, Seznam použitých zdrojů, Seznam použitých symbolů. Dizertace je psána v anglickém jazyce. Formulace jsou srozumitelné, i když se autor nevyhnul stylistickým chybám a překlepům a některým nejasným, případně i protichůdným formulacím. Obrazový a tabulkový doprovod práce má dobrou odbornou úroveň. Citace literatury jsou v souladu s normou ČSN ISO 690. Obsahují 133 odkazů, ale ani jeden na vlastní publikace autora. V úvodní části práce autor stručně popisuje mechanizmus fragmentace a z literární rešerše uvádí experimentální a teoretické metody používané pro určení fragmentační energie a složení fragmentů. Na tento úvod navazuje část popisující zvolený teoretický model a experimentální metodu použitou pro ověření teoretických výpočtů. Byla zvolena elektronová impaktní ionizace pro vyvolání fragmentace molekul, ke studiu fragmentačních produktů byla použita hmotnostní spektrometrie. Hlavní část práce je věnována popisu výsledků získaných teoretickými výpočty a jejich porovnání s experimentálně naměřenými hodnotami pro nalezení korelace. Model pro výpočet fragmentační energie byl nejprve testován na jednoduché molekule propanu (se známými hodnotami určovaných veličin), pro kterou byl zkoumán vliv výpočetní metody, bázového setu a geometrie molekul na výsledky simulace. Na základě srovnání s experimentálními hodnotami převzatými z literatury byl model optimalizován. Optimalizovaný model byl použit při analýze složitějších organosilanových molekul – metyl-, dimetyl- a trimetyl fenylsilanu. Fragmentace byla iniciována elektronovým svazkem, hmotnostní spektrometrií bylo určeno složení fragmentů. Teoreticky vypočítané disociační energie byly porovnány s experimentálně určenými hodnotami získanými z měření účinných průřezů vzniku jednotlivých iontových fragmentů. V závěru práce jsou shrnuty dosažené výsledky a zhodnocen fragmentační mechanizmus studovaných organosilanových molekul. V souladu s experimentem byly navrženy dva různé mechanizmy odštěpení molekuly vodíku: postupné odštěpení jednotlivých atomů a odštěpení molekuly v jednom kroku. Práce splnila stanovené cíle. Výsledky prezentované v práci přispívají k rozšíření poznatků ve studované oblasti. Vybrané části z problematiky autor publikoval v 5 příspěvcích na konferencích a v časopisech – postrádám uvedení této informace v samotné práci, bylo zjištěno z IS VUT. Závěr posudku: Doktorand dobře zvládl danou problematiku a splnil požadavky kladené na dizertační práci. Zadání práce bylo beze zbytku splněno. Doporučuji proto práci k obhajobě a v případě úspěšného absolvování udělit titul Ph.D.
This thesis deals with the application of computational methods of the theoretical chemistry combined with experimental study to fragmentation reactions of different molecular systems. After the introduction the short goal of the thesis is presented. In the third chapter entitled “Literature Review” the author presents broad spectrum of short descriptions of theory methods and the fragmentation. At this place the detailed description of used methods in theory and experiment with results of their application to the molecular systems would be more interesting. The same is applicable for the chapter 4 as well. Part 4.1. contains nothing new, therefore I would suggest the following title: “ab initio calculations”. The largest part of the thesis contains the results of calculations and experiments. The author chose a very interesting subject of the study, which however needs a large experimental as well as theoretical background. Already in the theoretical part the author did not demonstrate sufficiently high level of the knowledge and experience. Combination of this fact with some English mistakes results into the wrong meaning of some sentences. I need to mention at least the following: the description of fragmentation energy (pages 8 and 9), ab initio methods (page 9), mass spectrometry, mechanism of fragmentation (page 14), quantum chemical methods (page 17), Hamiltonian-quantum chemical operator and Hamiltonian which refers to energy function (page 19), MCSCF method (page 24) as well as definition of functional (page 25). In some cases using of improper words changes the meaning of the text (page 39. Part 5). Also many citations are missing. Enclosed list of publication activity of the author certifies its quality as well as the quality of published results. I have the following questions and comments to the thesis: Since the papers of author passed through standard referee process and the author showed the ability to solve the problems of chemical physics, after the answering and explanation of questions, and after the excellent defeat of the thesis I agree to award Mgr. Amer Al Mahmoud Alsheikh the degree of Doctor of Philosophy (PhD).
eVSKP id 84791