摘要
将农业废弃物转化为高性能生物聚合物为循环型生物经济提供了一种可持续的方法。在本研究中，利用黄麻收割后产生的木质纤维素废弃物——黄麻秸秆纤维，通过一种一锅法氧化技术分离出了功能化微晶纤维素（F-MCC），该技术同时实现了提取和功能化。过程包括碱性预处理，随后进行不同时间（10–22小时）的过硫酸铵（APS）氧化处理，从而实现了脱木质素、去除无定形部分和表面功能化。表征结果表明，APS氧化在纤维素表面引入了羧基，增强了纤维素的纤维化程度，并逐渐缩短了纤维长度，同时保持了纤维素I的晶体结构。在所研究的条件下，18小时的氧化时间被确定为最佳时间，这基于结晶度、表面化学性质和形态学特征。经过18小时氧化处理的样品（F-MCC18）表现出最高的结晶度（88.3%）、优异的热稳定性（降解起始温度超过200°C），以及在自然土壤中38天内质量损失超过95%的生物降解性。这些观察结果表明，APS氧化提高了纤维素的纯度、结晶度和功能性，使其适用于增强复合材料和环保材料。本研究展示了一种将废弃物转化为高价值F-MCC的策略，推动了可持续材料的发展和废物转化价值的进程。
图形摘要
一锅法过硫酸铵氧化技术能够同时从黄麻秸秆纤维中提取和功能化微晶纤维素。该技术保持了纤维素I的结晶度，同时赋予了羧基功能，提高了热稳定性和生物降解性。最佳条件下的产物具有高度结晶化的功能化纤维素，非常适合用于环保复合材料和先进生物材料的制备。
利益冲突
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可向相应作者索取。
