含锌的缓释肥料颗粒负载在氧化石墨烯片上。图片来源：Adelaide大学

Adelaide大学的研究人员首次使用新型先进材料石墨烯作为肥料载体，研发了世界上第一种石墨烯基肥料，这种肥料对环境影响较小，并且能够有效降低农民种植成本。

研究人员与工业产业界合作证明，通过将必需的微量元素装载到氧化石墨烯片上可以产生更高效的缓释肥料。

使用石墨烯作为载体意味着肥料可以更有针对性的施用，这样不仅可以增加肥料的整体效率而且更有利于植物吸收。到目前为止，实验室已经证实石墨烯基载体具有微量营养素锌和铜。大量营养素如氮和磷酸盐的石墨烯基载体研究正在进行中。

“与传统肥料相比，缓释，控释和效率更高的肥料将有效减少对环境的影响并降低农民的成本，为农业和环境带来巨大的潜在利益。”阿德莱德大学Waite校区肥料技术研究中心主任Mike McLaughlin教授说道。

“我们的研究发现，向植物提供微量营养素的有效方法之一便是将微量营养素铜和锌加载到石墨烯氧化物薄片上，这种方法增加了肥料颗粒的强度，可以有效提高肥料的运输和铺展能力。”

锌(a)和氧化石墨烯片上铜(b)的图像。图片来源：Adelaide大学

Adelaide大学化学工程学院纳米技术负责人兼澳大利亚研究委员会(ARC)石墨烯行业转型研究中心主任Dusan Losic教授表示：“石墨烯是一种新型材料， 2004年才被发现，具有令人难以置信的特性，这些特性包括非常高的表面积，强度和对不同营养物质结合的适应性，四年前我们开始对石墨烯的广泛应用进行激动人心的研究——这是第一次将石墨烯作为肥料营养素的载体进行开发。”

这项研究由博士生Shervin Kabiri负责研究，同时研究成果已出版在《应用材料和界面》期刊上。这是Adelaide大学肥料技术研究中心与澳大利亚大学研究委员会促进石墨烯行业转型研究中心的合作。

肥料技术研究中心于2007年建立，并与与全球最大的磷肥和钾肥综合生产商Mosaic公司建立合作关系，目的是开发和评估更高效的肥料产品。2015年研究中心与Mosaic公司达成了一项为期五年，价值850万美元的新合作协议。Mosaic公司可以选择授权新技术，并进一步参与研究在石化肥料中使用石墨烯材料的情况。

“这个为期10年的合作伙伴关系证明了Adelaide大学在这一研究领域的实力，以及我们与业界合作研究成果转化的成功，可以惠及更广泛的社区。”副校长研究员Mike Brooks教授说：“将植物研究与我们新的石墨烯研究中心相结合，是我们大学在组建跨学科团队为行业提供创新解决方案的一个很好的例子。”

McLaughlin教授表示：“现在研究还处于早期阶段，但毫无疑问，释放率更适合作物需求的化肥，以及具有更高肥力和稳健性的化肥将提高种植者施用化肥的效率和植物的养分吸收效率。”

“成功的商业化将取决于石墨烯/氧化石墨烯的成本以及扩大石墨烯负载肥料的能力，并将其整合到商业肥料生产过程中。”McLaughlin教授补充说道。