阿德萊德大學(xué)（UniversityofAdelaide）的研究人員正在使用新的先進(jìn)材料石墨烯作為肥料載體，開發(fā)對環(huán)境影響較低且能夠減少農(nóng)民成本的化肥，這是世界上首次使用這種新材料。

通過與工業(yè)界的合作，研究人員已經(jīng)證明可以通過將必需的微量元素加載到石墨烯氧化物片上生產(chǎn)出有效的緩釋肥料。

用石墨烯作為載體意味著可以更有針對性地使用肥料，可在總體上提高肥料的效率和植物對養(yǎng)分的吸收。迄今為止，已證明石墨烯為基礎(chǔ)的載體對微量營養(yǎng)素鋅和銅有效。研究人員正在繼續(xù)研究石墨烯載體與氮、磷酸鹽等營養(yǎng)素的結(jié)合。澳大利亞阿德萊德大學(xué)韋特（Waite）校區(qū)肥料技術(shù)研究中心（FertiliserTechnologyResearchCentre）主任麥克·麥考林（MikeMcLaughlin）教授說：“釋放速度更慢更可控以及效率更高的肥料對環(huán)境的影響更小，且能減少農(nóng)民對傳統(tǒng)肥料的支出，對農(nóng)業(yè)和環(huán)境均有顯著的潛在益處。”

我們的研究發(fā)現(xiàn)，在石墨烯氧化物片上載入銅、鋅微量營養(yǎng)素是向植物提供微量營養(yǎng)素的有效途徑。這種方法還增加了肥料顆粒的強(qiáng)度，更加有利于運(yùn)輸和散播。”

阿德萊德大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院（SchoolofChemicalEngineering）的納米技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者、該校澳大利亞研究理事會(huì)(AustralianResearchCouncil，ARC)石墨烯產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化研究中心（ResearchHubforGrapheneEnabledIndustryTransformation）主任杜尚·羅斯克（DusanLosic）教授說：“石墨烯是一種2004年才發(fā)現(xiàn)的新型材料，它具有令人驚嘆的性能，包括超高的表面面積、高強(qiáng)度和高適應(yīng)性，能夠與不同的營養(yǎng)素結(jié)合。四年前，我們開始研究石墨烯的廣泛應(yīng)用——這是石墨烯肥料首次被用作養(yǎng)分載體，這項(xiàng)研究令人興奮。”

這項(xiàng)由博士生舍爾文·卡比利（ShervinKabiri）進(jìn)行的研究已經(jīng)發(fā)表在《應(yīng)用材料與界面》（AppliedMaterialsandInterfaces）雜志上。這是阿德萊德大學(xué)肥料技術(shù)研究中心和該校澳大利亞研究理事會(huì)石墨烯產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化研究中心的合作項(xiàng)目。

化肥技術(shù)研究中心成立于2007年，是世界上最大的磷酸鹽和鉀肥聯(lián)合生產(chǎn)商馬賽克公司（TheMosaicCompany）的合作單位，專門從事高效化肥產(chǎn)品的開發(fā)和評估。2015年，研究中心與馬賽克公司達(dá)成了一項(xiàng)價(jià)值850萬美元的新的五年期合作協(xié)議。馬賽克公司享有新技術(shù)的許可權(quán)，并且正在進(jìn)一步研究石墨烯基材料在肥料中的應(yīng)用。

副校長麥克·布魯克斯教授（MikeBrooks）說：“這段長達(dá)十年的合作關(guān)系證明了阿德萊德大學(xué)在該領(lǐng)域的優(yōu)勢，也證明了我們能夠成功與工業(yè)界合作，將研究成果轉(zhuǎn)化為廣泛造福社會(huì)的產(chǎn)品。”

“植物研究與我們新的石墨烯研究中心的結(jié)合，是大學(xué)召集跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)為工業(yè)提供創(chuàng)新解決方案的一個(gè)絕佳示范。”

麥考林教授說：“現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過早，但毫無疑問的是，如果肥料的釋放率更貼合農(nóng)作物的需求，如果肥料更有力更強(qiáng)韌，都將提高種植者使用肥料的效率和植物的養(yǎng)分吸收率。”

“能否成功商業(yè)化將取決于石墨烯或石墨烯氧化物的成本、規(guī)模化的能力，以及能否將其納入商業(yè)化肥的生產(chǎn)過程。”