Sadowski - recenzja doktorska Mariusza Adamczyka

Prof. dr hab. Zygmunt Sadowski
Wrocław, dnia: 29.07.2014r.
Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej
Zakład Inżynierii Chemicznej
Recenzja pracy doktorskiej mgr Mariusza J. Adamczyka zatytułowanej
„Dielektryczne właściwości haloizytu i jego interkalatowych pochodnych”
Recenzowana praca została wykonana na Wydziale Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego w
Zespole struktury i oddziaływań molekularnych pod kierunkiem dr hab. Kazimierza
Orzechowskiego profesora Uniwersytetu Wrocławskiego.
W ostatnich latach obserwuje się intensywne poszukiwania nowych materiałów o
specyficznych właściwościach, które będzie można wykorzystać w praktyce przemysłowej.
Badania prowadzone w tym kierunku stają się źródłem praktycznej wiedzy o zachowaniu
nowych substancji. W prowadzonych badaniach, co raz częściej sięga się po materiały
mineralne, gdyż stanowią one stosunkowo tanie źródło surowcowe. Działania takie muszą
spełniać proekologiczną strategię zrównoważonego trwałego rozwoju cywilizacji, która zapewni
dynamiczny rozwój ludzkości oraz szeroko pojęty problem ochrony środowiska naturalnego.
Cechy użytkowe przedmiotów, którymi się posługujemy w dużym stopniu zależą od cech
materiałów, z których zostały wykonane. Poprawa cech materiałów konstrukcyjnych
automatycznie przeniesie się na poprawę własności użytkowych wytwarzanych przedmiotów.
Olbrzymią rolę do spełnienia na tym obszarze ma inżynieria materiałowa. Jest oczywiste, że
właściwości materiałów zależą od ich budowy. Należy to rozumieć, jako strukturę wewnętrzną,
kształtowaną przez rodzaj wzajemnych oddziaływań między elementami budowy materiału.
Praca doktorska Pana mgr Mariusza Adamczyka w sposób bardzo dobry dopasowuje się to tych
aktualnych trendów w rozwoju chemii i inżynierii materiałowej.
1. Dobór tematu, cel i zakres pracy.
Poznanie zmian jakie wywołuje interkalacja różnymi związkami organicznymi haloizytu a
zwłaszcza zmian we właściwościach dielektrycznych powstałych interkalatów, stanowi
istotny wkład w tworzeniu nowych materiałów o specyficznych właściwościach. W
świetle przedstawionych w rozdziale 1 „Cel pracy” argumentów, jest oczywiste, że dobór
tematu pracy doktorskiej Pana mgr Mariusza Adamczyka został bardzo trafnie dokonany.
Przedstawiona do recenzji praca doktorska włącza się w światowy nurt badań nad
właściwościami glinokrzemianów i ich interkalowanych pochodnych.
Realizacja nakreślonego celu wymagała zastosowania szerokiej gamy specyficznych
badań. W pracy do charakterystyki haloizytu i jego interkalowanych pochodnych
wykorzystano pomiary dyfraktometryczne, termo-grawimetryczne oraz pomiary
dielektryczne. W celu pełniejszej analizy otrzymanych interkalowanych pochodnych
haloizytu zastosowano mikroskopię elektronową. W przekonaniu recenzenta taki dobór
metod badawczych jest całkowicie zadawalający dla określenia podstawowych cech
otrzymanych materiałów.
Dla zrealizowania takiego ambitnego celu konieczny był właściwy dobór związków
chemicznych, które były interkalowane do wnętrza haloizytu. Mgr Mariusz Adamczyk
wykorzystała w swoich badaniach 9 związków. Ich dobór nie był przypadkowy. Zamiarem
autora doktoratu było znalezienie takiego związku, który byłby w stanie zwiększyć
urojoną składową przenikalności elektrycznej. To zamierzenie jest powiązane z
praktycznym wykorzystaniem wyników pracy w celu stworzenia absorbera
promieniowania elektromagnetycznego z wykorzystaniem haloizytu.
Uważam, że zarówno dobór tematu pracy doktorskiej, jej zakres i cele poznawcze oraz
utylitarne są prawidłowe. Użyty w pracy doktorskiej bogaty zestaw metod badawczych
pozwala na prawidłową realizacje postawionych celów badawczych.
2. Oryginalność tezy naukowej rozprawy doktorskiej.
Ogólnie zarysowana teza naukowa pracy jest nowatorska. Można ją streścić do
stwierdzenia, że przez właściwy dobór związków będących związkami
interkalowanymi, możliwa jest właściwa kontrola właściwości dielektrycznych
otrzymywanych interkalowanych pochodnych haloizytu. Pozornie tak postawiona teza
naukowa wydaje się oczywista, ale jak wiadomo, rzeczy oczywiste są często
najtrudniejsze do udowodnienia. Należy przeprowadzić szereg prac badawczych, aby
mieć w pełni przekonanie o słuszności postawionej tezy. Recenzent uważa, ze praca
doktorska mgr Mariusza Adamczyka jest dowodem na słuszność tak postawionej tezy
badawczej.
3. Stopień wiedzy i umiejętność prowadzenia badań naukowych.
Stopień wiedzy Pana mgr Mariusza Adamczyka oceniam przez pryzmat recenzowanej
pracy doktorskiej, a głównie jest części literaturowej oraz wykorzystanych publikacji
naukowych. Wstęp teoretyczny pracy nie jest zbyt obszerny (liczy 43 strony). Autor
przestawił w nim ogólne informację o badanym minerale (haloizyt), o procesie
interkalacji oraz o absorberach promieniowania elektromagnetycznego. Cenne
informację podstawowe można znaleźć w rozdziale II. 5. Rozdział ten został poświęcony
teorii relaksacji dielektrycznej. Oceniając tę część pracy należy stwierdzić, że jej autor w
sposób prawidłowy zebra i w formie esencjonalnej przekazał posiadana wiedzę na temat
realizowanego procesu. Część teoretyczna wspierana jest bogatą listą cytowanych
pozycji literaturowych. W pracy doktorskiej zostało zacytowanych 132 prac naukowych.
Mankamentem tego spisu jest brak tytułów cytowanych prac. Utrudnia to jednoznaczną
ocenę prawidłowości doboru cytowanych pozycji literaturowych. Recenzent uważa, w
miejsce spisu tytułów pod zamieszczonymi w pracy rysunkami i tabelami, należało podać
tytuły cytowanych prac.
Jednym z dowodów świadczących o wysokich umiejętnościach prowadzenia badań
naukowych przez mgr Mariusza Adamczyka jest dobór metod badawczych. Ich dobór
został starannie przemyślany. A otrzymane wyniki poprawnie opisane i skomentowane.
Fakt te zaświadcza, że mgr Mariusz Adamczyk posiadł dużą umiejętność prowadzenia
prac badawczych.
4. Ocena zwięzłości i poziomu edytorskiego rozprawy.
Praca doktorska mgr Mariusza Adamczyka jest z konieczności pracą obszerną. Wynika to
z faktu przyjęcia do badań 10 substancji mineralnych wliczając w to haloizyt i jego
interkalacyjne pochodne. Całość pracy została zawarta na 275 stronach. W pracy
zamieszczono 181 rysunków oraz 28 tablic z wynikami. Dodatkowo, co należy podkreślić,
w pracy znalazły się streszczenia w języku polskim i angielskim. Do pracy, a formie
aneksu dołączono kopię publikacji autora w renomowanym czasopiśmie „Journal of
Applied Physics” oraz obszerna tabelę z wynikami badań dielektrycznych. Poziom
edytorski pracy należy ocenić, jako bardzo wysoki. Moje wątpliwości budzi używanie
takiego określenia jak „spadek masy” przy interpretacji danych z pomiarów termicznych.
5. Kwestie wymagające wyjaśnienia.
Wnikliwa lektura pracy doktorskiej Pana mgr Mariusza Adamczyka nasuwa kilka kwestii,
które wymagają wyjaśnienia lub uzupełnienia.
1. Synteza interkalowanych pochodnych haloizytu była realizowana w dwóch
wariantach. Mieszano sproszkowany haloizyt z wodnym roztworem interkalatu oraz
prowadzono mechaniczno chemiczny proces „na sucho”. Interesujące jest czy na
właściwości otrzymanych interkalowanych pochodnych haloizytu miał wpływ sposób
ich syntezy.
2. Pomiary przenikalności elektrycznej dokonane na próbkach w formie proszku lub
pastylek. Czym był podyktowany wybór ciśnienia pastylkowania równy 0,6 GPa. Czy
ciśnienie potrzebne do powstania pastylki ma wpływ na wielkość mierzonych
składowych przenikalności elektrycznej?
3. Z przedstawionych wyników pomiarowych i ich omówienia w rozdziale pt:
„Podsumowanie” wynika, że istotną rolę odgrywają cząsteczki wody zlokalizowane w
przestrzeni międzywarstwowej. Czy w oparciu o dane termo grawimetrycznej analizy
można określić ilość wody znajdującej się w tej przestrzeni?
4. Jako kryterium aplikacyjne została wybrana wartość składowej elektrycznej
współczynnika tłumienia promieniowania elektromagnetycznego. Z prezentowanych
na rys. V6 danych wyraźnie wynika, że najlepszym materiałem izolacyjnych jest
naturalny haloizyt zawierający słabo związana wodę wewnątrz przestrzeni miedzy
warstwowej. Czy można ustalić ranking badanych materiałów w oparciu o wielkość
tłumienia składowej magnetycznej?
5. Jak można się domyśleć, zamieszczone w pracy wyniki analiz zawartości pierwiastków
zostały wykonane za pomocą sondy rentgenowskiej. Jeśli tak było, to daje ona
jedynie punktowy skład pierwiastkowy wybranego miejsca na powierzchni
analizowanej próbki.
Powyżej przedstawione uwagi i pytania nie wpływają na merytoryczną wartość
przedstawionej do recenzji pracy.
6. Końcowa ocena pracy.
Podsumowując moją ocenę pracy doktorskiej mgr Mariusza Adamczyka, pragnę
podkreślić, ogromny wkład pracy włożony w jej realizację. Nagromadzony w części
doświadczalnej materiał empiryczny, w zupełności starczyłby na dwie dysertacje. Jeśli
przyjąć założenie, że praca doktorska jest dowodem potwierdzającym naukowe
kwalifikacje jej autora, to założenie to zostało w pełni potwierdzone. Zgromadzony
materiał doświadczalny, łącznie z kwestiami dyskusyjnymi został prawidłowo
przedstawiony w pracy. Teza naukowa, która stanowi istotny element celu pracy, została
w znacznej części udowodniona. Oznacza to, że główny cel pracy został osiągnięty.
Doktorant wykazała się odpowiednim stanem wiedzy i nabył odpowiednie umiejętności
badawcze, które przysługują kandydatowi do otrzymania stopnia doktora nauk
chemicznych.
W oparciu o swoje pełne przekonanie mogę stwierdzić, że przedstawiona do recenzji
praca doktorska Pana mgr Mariusza Juliana Adamczyka spełnia wymogi, które
przewiduje ustawa o Stopniach i Tytułach Naukowych. Zwracam się z wnioskiem do
Rady Naukowej Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego o dopuszczenie Pana
mgr Mariusza Juliana Adamczyka do dalszych etapów przewodu doktorskiego.
Prof. dr hab. Zygmunt Sadowski