DOI:10.1016/j.indcrop.2020.112833
亞麻（Linum usitatissimum）是天然纖維的豐富來源，現已在全球范圍內進行工業化種植，用于生產亞麻織品和亞麻籽油。從這些操作中分離出來的亞麻屑是未充分利用生物質的的重要來源。這項研究報告了一種對亞麻屑進行脫木質素的新方法，描述了分離出的亞麻屑木質素的特性，以及衍生自木質素的碳化纖維的特性。采用甘油熱處理工藝對切碎的亞麻籽秸稈進行預處理，該工藝允許通過溶劑萃取分離木質素。使用差示掃描量熱法、31P核磁共振（NMR）光譜、傅立葉變換紅外（FTIR）光譜和凝膠滲透色譜法對所得木質素的熱性能、化學結構和分子量進行了表征。另外，利用木質素和不同濃度聚環氧乙烷（PEO）的共混物，通過靜電紡絲將分離出的木質素轉變為連續的納米纖維氈。作為共處理聚合物，PEO的加入促進了均勻納米纖維的制備，未出現諸如串珠的缺陷。將初紡納米纖維氈置于氧氣環境中進行熱穩定，隨后在1000℃下碳化。所制備的納米纖維氈具有與軟木硫酸鹽木質素紡制的碳納米纖維氈相似的機械性能，并且優于由有機溶劑處理的硬木制備的碳納米纖維氈。
圖1.在氮氣流下，初紡纖維氈和穩定纖維氈的TGA曲線（頂部）重量損失和（底部）重量損失導數。
圖2.在DMF中不同紡絲原液濃度（30％至40％）的亞麻木質素基電紡纖維的SEM圖。注意，木質素和PEO之間干纖維的固體重量比，wt:wt為（a）90:10，（b）95:5和（c）99:1。
圖3.在200℃（a，c）和230℃（b，d）下穩定后，穩定（a）-（b）和碳化（c）-（d）納米纖維的SEM圖像。
圖4.具有不同熱處理階段的電紡絲木質素基氈的應力和應變曲線（AS：初紡，TS：穩定，CF：碳化）。
圖5.碳化亞麻木質素納米纖維氈的拉曼光譜，范圍從900到1800 cm-1。
