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Síntese de nanofibras de carbono pela técnica da fiação por sopro em solução a partir de poli(álcool vinílico) e lignina proveniente do substrato pós-cultivo de cogumelos comestíveis
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1159695
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Silva, Joaquim Paulo da | - |
| Autor(es): dc.contributor | Dias, Eustáquio Souza | - |
| Autor(es): dc.contributor | Bufalo, Tatiana Cardoso e | - |
| Autor(es): dc.contributor | Bufalo, Tatiana Cardoso e | - |
| Autor(es): dc.contributor | Sena Neto, Alfredo Rodrigues de | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ghosh, Angsula | - |
| Autor(es): dc.creator | Alcântara, Glaucia Ramalho | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2026-02-09T12:21:33Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2026-02-09T12:21:33Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-11-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-07-28 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://repositorio.ufla.br/handle/1/59706 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1159695 | - |
| Descrição: dc.description | The growing increase in the production of edible mushrooms and consequently, in the disposal of the post-cultivation substrate (SMS - Spent Mushroom Substrate) has motivated companies in the field to seek ways to dispose of this material in an ecologically correct manner. For every ton of mushrooms produced, 1 to 2 tons of SMS are generated. Thus, a viable alternative to take advantage of this material is employing it in the development of new materials. Lignin, which is also present in SMS, has characteristics that suggest a high potential for replacement of polyacrylonitrile (PAN) in the synthesis of carbon nanofibers (NFCs), and is one of the most abundant natural resources on earth, besides having a renewable origin and a high carbon concentration. In this work, a route of synthesis of NFCs spun by the method of solution blow spinning (SBS - Solution Blow Spinning) and formulated from of a lignin solution extracted from the SMS from the cultivation of edible mushrooms and poly(vinyl alcohol) (PVA) was investigated. Lignin was extracted by employing the alkaline method and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and spectroscopy in the region of ultraviolet-visible (UV-Vis). All the analyzes performed on the extracted lignin displayed characteristic results, suggesting that the mushroom blocks, even after biotransformation by lignocellulolytic fungi, that is, lignin and cellulose degraders, still result in SMS with lignin content. For the wiring in the SBS, two solutions containing 30% (solution A) and 23% (solution B) of lignin were formulated and used. The synthesized lignin/PVA nanofibers were characterized by scanning electron microscopy (MEV), FTIR, TGA and DSC. FTIR, TGA and DSC characterizations were also performed in the pure PVA. The average diameters obtained for the lignin/PVA nanofibers were 370 nm for solution A and 463 nm for solution B. This indicates that the lignin content has a direct influence on the diameter of the nanofibers. FTIR analysis showed that the lignin and PVA can form intermolecular bonds with each other, which led to the formation of nanofibers during spinning. NFCs were characterized by SEM and elementary analysis. The average diameters obtained for the NFCs were 286 nm and 322 nm. It was observed that there was a reduction in the diameter of the nanofibers after carbonization due to the volatilization of non-carbon components of the samples, such as nitrogen, hydrogen, oxygen, among others. Therefore, it was possible to synthesize NFCs from the lignin extracted from SMS associated with PVA. In addition, the SBS can be the precursor method of spinning the lignin/PVA solution. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | - |
| Descrição: dc.description | O aumento crescente na produção de cogumelos comestíveis e consequentemente no descarte do substrato pós-cultivo (SMS - Spent Mushroom Substrate) tem levado empresas do ramo a buscar formas de descarte ecologicamente correto para esse material. Para cada tonelada de cogumelos produzidos, são geradas de 1 a 2 toneladas de SMS. Dessa forma, uma alternativa viável para aproveitar esse material é utilizá-lo para o desenvolvimento de novos materiais. A lignina, que também está presente no SMS, apresenta características que sugerem um alto potencial para substituição da poliacrilonitrila (PAN) em sínteses de nanofibras de carbono (NFCs), é um dos recursos naturais mais abundantes da terra, tem origem renovável e possui alto teor de carbono. Neste trabalho, estudou-se uma rota de síntese de NFCs fiadas pelo método de fiação por sopro em solução (SBS - Solution Blow Spinning) e formuladas a partir de uma solução de lignina extraída do SMS do cultivo de cogumelos comestíveis e poli(álcool vinílico) (PVA). A lignina foi extraída pelo método alcalino e caracterizada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis). Todas as análises realizadas na lignina mostraram eventos característicos, sugerindo que os blocos de cogumelos, mesmo após a biotransformação pelos fungos lignocelulolíticos, ou seja, degradadores de lignina e celulose, resultam em SMS ainda com conteúdo de lignina. Para a fiação no SBS, foram formuladas duas soluções contendo 30% (solução A) e 23% (solução B) de lignina. As nanofibras de lignina/PVA sintetizadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), FTIR, TGA e DSC. As caracterizações FTIR, TGA e DSC também foram feitas no PVA puro. Os diâmetros médios obtidos para as nanofibras de lignina/PVA foram de 370 nm para a solução A e 463 nm para a solução B. Isso indica que o teor de lignina influencia diretamente no diâmetro das nanofibras. A análise FTIR mostrou que a lignina e o PVA são capazes de formar ligações intermoleculares entre si, o que permitiu a formação das nanofibras durante a fiação. As NFCs foram caracterizadas por MEV e análise elementar. Os diâmetros médios obtidos para as NFCs foram de 286 nm e 322 nm. Observa-se que houve redução no diâmetro das nanofibras após a carbonização, isso se deve à volatização de componentes não carbônicos das amostras, tais como nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, dentre outros. Portanto, foi possível sintetizar NFCs a partir da lignina extraída do SMS em associação com o PVA. Além disso, o SBS pode ser o método precursor de fiação da solução lignina/PVA. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Federal de Lavras | - |
| Publicador: dc.publisher | Programa de Pós-Graduação em Física | - |
| Publicador: dc.publisher | UFLA | - |
| Publicador: dc.publisher | brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Instituto de Ciências Naturais – ICN | - |
| Direitos: dc.rights | acesso aberto | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Fiação por sopro em solução | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Lignina | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Nanofibras de carbono | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Poli(álcool vinílico) | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Substrato pós-cultivo de cogumelos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Blow spinning in solution | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Lignin | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Carbon nanofibers | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Poly(vinyl alcohol) | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Post-cultivation mushroom substrate | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Física | - |
| Título: dc.title | Síntese de nanofibras de carbono pela técnica da fiação por sopro em solução a partir de poli(álcool vinílico) e lignina proveniente do substrato pós-cultivo de cogumelos comestíveis | - |
| Título: dc.title | Synthesis of carbon nanofibers by blow spinning technique in solution from poly(vinyl alcohol) and lignin from the substrate after culture of edible mushrooms | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | dissertação | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras (RIUFLA) | |
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