Ocena dorobku naukowego i dydaktycznego Grzegorza LOTY

Transkrypt

1 Warszawa Adam Proń Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej Ocena dorobku naukowego i dydaktycznego Grzegorza LOTY (w związku z rozpoczęciem procedury nadania stopnia naukowego doktora habilitowanego) Ocena dorobku naukowego Grzegorz Lota jest współautorem 23 artykułów naukowych, opublikowanych w angielskojęzycznych czasopismach naukowych o światowym zasięgu. Opublikował też jedną pracę w polskim periodyku Przemysł Chemiczny oraz jest współautorem jednego rozdziału w monografii Wybrane aspekty chemii supramolekularnej. Do osiągnięć technologicznych Kandydata zaliczyć należy 11 zgłoszeń patentowych. Jest to dorobek imponujący, biorąc pod uwagę, że wg. moich obliczeń obejmuje okres zaledwie dziesięcioletniej aktywności naukowej, a od pierwszej publikacji naukowej Kandydata do złożenia wniosku o nadanie stopnia doktora habilitowanego minęło niespełna osiem lat. Tylko w jednej z opublikowanych prac (Chemistry a European Journal 13,3106(2007) Jego rola była pomocnicza i stanowiła dopełnienie badań grupy Juliusza Pernaka, polegające na określeniu podstawowych właściwości elektrochemicznych nowych cieczy jonowych. Habilitant poświęcił cieczom jonowym jeszcze dwie publikacje. W 2005 r., wspólnie z Elżbietą Frąckowiak i Juliuszem Pernakiem opublikował artykuł dotyczący zastosowania cieczy jonowych jako składników elektrolitu w kondensatorach elektrochemicznych (Applied Physics Letters 86,164104, 2005). Autorzy tej pracy wykazali m.in., że zastosowanie elektrolitu mieszanego (25% wagowych acetonitrylu i 75% wagowych cieczy jonowej) poprawia parametry kondensatora, a równocześnie pozwala na szeroki zakres napięcia pracy ~3,4 V. Pięć lat później Kandydat opublikował samodzielnie jeszcze jedną pracę na ten temat (Przemysł Chemiczny 89, 1465, 2010). Opisał tam badania przewodnictwa właściwego czterech handlowo dostępnych cieczy jonowych z grupy pochodnych imidazolu. Przedstawił też badania pojemności kondensatorów elektrochemicznych wytworzonych z użyciem tych cieczy jonowych. Autor wykazał raczej oczekiwaną korelację pomiędzy konduktywnością cieczy jonowej a pojemnością 1

2 kondensatora. Podsumowując, powyżej omówione dwie prace są ciekawe, poprawne naukowo, ale stanowią poboczny nurt zainteresowań Habilitanta. Pozostałe 21 artykułów Autor poświęcił dwóm grupom zagadnień z pogranicza chemii materiałów i elektrochemii stosowanej: i) wytwarzaniu nowych materiałów węglowych, w których wykorzystywać można zjawisko pseudopojemności w celu polepszenia parametrów użytkowych kondensatorów elektrochemicznych; ii) preparatyce katalizatorów elektrochemicznego utleniania metanolu, składających się z nanocząstek Pt-Ru osadzonych na nośnikach węglowych. Należy podkreślić oryginalność i bardzo wysoki, w skali światowej, poziom tych prac. Habilitant, pracując najpierw wspólnie z Francois Beguinem i Elżbietą Frąckowiak, później tylko z Elżbietą Frąckowiak, a od pewnego czasu samodzielnie, opracował szereg nowych ekektroaktywnych materiałów kompozytowych, w których fazę mniejszościową, ale o kluczowym znaczeniu, stanowiły nanorurki węglowe. Opracował też preparatykę nowych materiałów węglowych, których integralną częścią był azot w postaci różnych grup funkcyjnych (grupy pirydynowe, aminowe, iminowe, azot czwartorzędowy). W tym pierwszym przypadku celem było wytworzenie perkolującej sieci nanorurek, powodującej polepszenie makroskopowej konduktywności elektrody i ograniczającej zmiany jej objętości podczas przeprowadzanych cyklicznie procesów elektrochemicznych. W drugim przypadku ulegające procesom redoksowym grupy funkcyjne zawierające azot stanowiły źródło dodatkowej pseudopojemności. Habilitant stosował dosyć proste, ale zazwyczaj skuteczne metody preparatywne nowych materiałów węglowych. Np. wytwarzając kompozyt z perkolującą fazą wielościennych nanorurek węglowych przeprowadzał pirolizę poliakrylonitrylu w obecności tych nanorurek. W wyniku otrzymał materiał nie tylko materiał o dobrym przewodnictwie właściwym, ale także zawierający azot o pożądanej postaci chemicznej (Advanced Materials 17, 386 (2005)). W serii artykułów dotyczących kompozytów z nanorurkami węglowymi na uwagę zasługuje również artykuł opisujący materiał zawierający CrO 3 w wewnętrznej przestrzeni jednościennych nanorurek (Chemical Physics Letters 434, 73 (2007)). Kandydat zaprezentował w nim ciekawą i trzeba przyznać elegancką chemię materiałów. Biorąc jednak pod uwagę restrykcje nałożone przez Unię Europejską na użytkowanie materiałów 2

3 zawierających chromiany lub kwas chromowy, zastosowanie technologiczne tego kompozytu może być trudne. W końcu należy pochwalić Kandydata, że nie poprzestał na stosowaniu handlowych nanorurek węglowych, ale opracował prostą lecz oryginalną metodę otrzymywania wielościennych nanorurek, przydatnych jako składniki kompozytowych materiałów elektrodowych (Journal of Solid State Electrochemistry 14, 2209 (2009)). Problem wykorzystania różnych mechanizmów generowania pseudopojemności do dzisiaj stanowi przedmiot żywego zainteresowana Grzegorza Loty. Bardzo ciekawe są tu prace poświęcone pseudopojemnosci związanej z reakcjami redoksowymi jonów jodkowych na granicy faz materiał elektrody/elektrolit (Electrochemistry Communications 11, 87 (2009); Electrochemistry Communications 13, 38 (2011)). Jak już wspomniałem drugą domenę zainteresowań badawczych Kandydata stanowi preparatyka katalizatorów elektrochemicznego utleniania metanolu, mogących mieć zastosowanie w ogniwach paliwowych (Electrochemistry Communications 8, 129 (2006); Journal of Power Sources 171, 546 (2007)). Katalizatory takie wytwarzane są zazwyczaj poprzez nanoszenie nanocząstek metali (Pt-Ru) na nośniki węglowe. W tym przypadku Habilitant stosował handlowe nanokryształy metali, natomiast jego oryginalny wkład do chemii materiałów stanowi wytworzenie i modyfikacja nośników węglowych nowego typu. Mocną stronę prac Grzegorza Loty stanowi szczegółowa charakteryzacja otrzymanych materiałów kompozytowych przy zastosowaniu komplementarnych metod badawczych. Habilitant nie ograniczył się tylko do metod elektrochemicznych (chronowoltamperometria, spektroskopia impedancyjna etc.), ale systematycznie przeprowadzał też badania powierzchni właściwej metodą BET oraz określał wielkość i rodzaj porów. Wyróżnikiem Jego prac było systematyczne stosowanie analizy elementarnej, której znaczenie jest często niedoceniane. Trochę szkoda, że przy identyfikacji postaci chemicznej azotu czy węgla Habilitant, w większości przypadków, ograniczył się do metody XPS. Otrzymane piki mają bowiem skomplikowany kształt, a ich rozkład może, w takim przypadku, być dosyć arbitralny. Kandydat bardzo rzadko stosował spektroskopię Ramana, a przecież technika ta dostarcza, w przypadku materiałów węglowych, bardzo cennych informacji, szczególnie gdy widma rejestruje się stosując linie wzbudzające o różnej energii. Podsumowując, recenzent uważnie przeczytał wszystkie publikacje Grzegorza Loty i nie ma wątpliwości, że reprezentują one bardzo dobry poziom badawczy. O dużej kulturze naukowej Habilitanta świadczy też artykuł przeglądowy (Energy and Environmental Science, 3

4 4, 1592 (2011)), opisujący stan wiedzy w dziedzinie preparatyki i badań elektrochemicznie aktywnych materiałów węglowych. Drobne uwagi polemiczne W przypadku artykułu (Energy and Environmental Science, 4, 1592 (2011)) recenzent chciałby pozwolić sobie na łagodną krytykę dyskusji dotyczącej właściwości transportowych materiałów molekularnych. Autorzy zbyt dużą wagę przywiązują do położeń poziomów HOMO i LUMO. Położenie tych poziomów określa jedynie łatwość wprowadzania nośników ładunku danego rodzaju (dziur lub elektronów, a w przypadku materiałów o charakterze ambipolarnym zarówno dziur jak i elektronów). Makroskopowe przewodnictwo zależy jednak od wielu dodatkowych czynników, które często są współzależne, a więc nie tylko od stężenia nośników, ale również od czynników, które wpływają na ich ruchliwość, takich jak struktura nadcząsteczkowa, morfologia fazy przewodzącej etc. Korelowanie więc spodziewanego przewodnictwa właściwego z położeniami poziomów HOMO i LUMO, obliczonymi dla pojedynczej cząsteczki w próżni, może być ryzykowne. Inna drobna uwaga polemiczna dotyczy niezupełnie zrozumiałego dla recenzenta następującego stwierdzenia znalezionego w artykule (Journal of PowerSources 171, 546 (2007)): The hydrothermal treatment of saccharides at temp.>160 C produces via an emulsion polymerization mechanizm carbon materials with perfect spherical morphology. Dla recenzenta nie jest jasne jak z cukru można otrzymać sferyczne cząstki węgla poprzez polimeryzację emulsyjną? W tym samym artykule Habilitant pisze: the application of carbon nanostructure as. Jest to wyrażenie semantycznie niepoprawne. Struktura, podobnie jak architektura, nie jest obiektem materialnym, nie można więc jej zastosować jako składnika kompozytu. Zarówno struktura jak i architektura stanowią jedynie geometryczny opis jakiegoś obiektu materialnego. Mówimy więc, że budujemy dom o danej architekturze, a nie budujemy architekturę. Stosować więc można jedynie nanorurki o danej strukturze, a nie nanostrukturę. Recenzent zauważył też kilka drobnych błędów redakcyjnych w artykule opublikowanym w (International Journal of Electrochemistry article ID (2011)). Po pierwsze, abstrakt zaczyna się od słów In the thesis ; po drugie, autorzy wielokrotnie używają wyrażenia hydrated water, czyli uwodniona woda, zamiast hydrating water ; po trzecie, w kilku miejscach w sposób oczywisty brakuje odnośników. 4

5 Recenzent nie rozumie również dlaczego rozdział pt. Interakcje jonowe w kondensatorach elektrochemicznych znalazł się w monografii pt. Wybrane aspekty chemii supramolekularnej skoro w żadnym swoim aspekcie nie dotyczy on tej dziedziny chemii. Ponadto, w tytule znaleźć można ewidentny anglicyzm interakcje jonowe zamiast oddziaływania jonowe. Omówienie wskaźników bibliometrycznych Elektrochemiczna konwersja energii stanowi, w ostatnich dwóch dekadach, przedmiot najżywszego zainteresowania środowisk naukowych i przemysłowych. Wynika to z faktu, że znalezienie nowych, odnawialnych źródeł energii oraz opracowanie metod jej przetwarzania stanowią warunek przetrwania naszej cywilizacji. W ten popularny nurt badawczy wpisują się prace Kandydata. Jednak nawet biorąc pod uwagę czynniki wzmagające popularność dziedziny i w konsekwencji średnią liczbę cytowań na artykuł, to i tak popularność prac Grzegorza Loty jest imponująca. 24 artykuły opublikowane w ciągu niespełna ośmiu lat, mają ponad 800 cytowań niezależnych (wg. bazy SCOPUS). Popularność danej publikacji nie jest prostą miarą jej wartości naukowej, często nie jest w ogóle jej miarą. W przypadku Grzegorza Loty można jednak jednoznacznie powiedzieć, że popularność Jego artykułów wynika z ich wysokiego poziomu. W tym miejscu trzeba chyba dodać, że liczba cytowań niezależnych tych artykułów (>800) prawie trzykrotnie przekracza medianę dla nowo mianowanych profesorów nauk chemicznych. Ocena autoreferatu Autoreferat jest napisany rzeczowo i podkreśla wszystkie znaczące osiągnięcia naukowe i technologiczne Kandydata. Jego wadą jest jednak brak odnośników do odpowiednich prac. Recenzenta zaskakuje również pewna nieporadność językowa Habilitanta, wyrażająca się m.in. w nadmiernym używaniu anglicyzmów ( systemy elektrochemiczne zamiast układy elektrochemiczne etc.), stosowaniu semantycznie niepoprawnych wyrażeń czy wreszcie chaotyczne przechodzeniu od formy osobowej do bezosobowej w następujących po sobie zdaniach. Np. określenie zdotowany atomem boru jest niepoprawne zarówno językowo, gdyż nie ma słowa zdotowany, jak i semantycznie. Dotowanie oznacza bowiem wspieranie finansowe, a nie wprowadzanie domieszki do danego materiału. Niepoprawne semantycznie jest również wyrażenie synteza materiałów węglowych. Materiału się nie syntezuje, materiał się wytwarza lub preparuje. Dosyć osobliwe jest też zdanie: [Wyjazd] okazał się niezwykle istotny z punktu widzenia korelacji 5

6