DOI:10.1016/j.indcrop.2020.112833

亚麻（Linum usitatissimum）是天然纤维的丰富来源，现已在全球范围内进行工业化种植，用于生产亚麻织品和亚麻籽油。从这些操作中分离出来的亚麻屑是未充分利用生物质的的重要来源。这项研究报告了一种对亚麻屑进行脱木质素的新方法，描述了分离出的亚麻屑木质素的特性，以及衍生自木质素的碳化纤维的特性。采用甘油热处理工艺对切碎的亚麻籽秸秆进行预处理，该工艺允许通过溶剂萃取分离木质素。使用差示扫描量热法、31P核磁共振（NMR）光谱、傅立叶变换红外（FTIR）光谱和凝胶渗透色谱法对所得木质素的热性能、化学结构和分子量进行了表征。另外，利用木质素和不同浓度聚环氧乙烷（PEO）的共混物，通过静电纺丝将分离出的木质素转变为连续的纳米纤维毡。作为共处理聚合物，PEO的加入促进了均匀纳米纤维的制备，未出现诸如串珠的缺陷。将初纺纳米纤维毡置于氧气环境中进行热稳定，随后在1000℃下碳化。所制备的纳米纤维毡具有与软木硫酸盐木质素纺制的碳纳米纤维毡相似的机械性能，并且优于由有机溶剂处理的硬木制备的碳纳米纤维毡。

图1.在氮气流下，初纺纤维毡和稳定纤维毡的TGA曲线（顶部）重量损失和（底部）重量损失导数。

图2.在DMF中不同纺丝原液浓度（30％至40％）的亚麻木质素基电纺纤维的SEM图。注意，木质素和PEO之间干纤维的固体重量比，wt:wt为（a）90:10，（b）95:5和（c）99:1。

图3.在200℃（a，c）和230℃（b，d）下稳定后，稳定（a）-（b）和碳化（c）-（d）纳米纤维的SEM图像。

图4.具有不同热处理阶段的电纺丝木质素基毡的应力和应变曲线（AS：初纺，TS：稳定，CF：碳化）。

图5.碳化亚麻木质素纳米纤维毡的拉曼光谱，范围从900到1800 cm-1。