石墨烯肥料新技术石墨烯肥料技术主要集中在利用其独特的物理和化学性质,开发缓释肥料、提高肥料利用率以及改善土壤环境等方面。以下是当前的研究和应用进展:1. 缓释肥料开发 石墨烯及其衍生物(如氧化石墨烯,GO)被广泛用于开发缓释肥料。例如,通过将氧化石墨烯与硝酸钾颗粒包覆,形成稳定的缓释颗粒,可显著延长钾肥的释放时间。此外,海藻酸钠/聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶可高效吸附和释放铵离子(NH₄⁺),在土壤中40天的氮释放量可达55.5%,表现出良好的缓释效果。2. 微量元素缓释 石墨烯还可作为微量元素(如锌、铜)的载体,制备出具有双相释放特性的肥料颗粒。这种肥料颗粒能够在短时间内快速释放部分养分,同时在后续时间内缓慢释放,提高幼苗对养分的高效利用。3. 土壤改良与增产 石墨烯材料还可用于土壤改良和作物增产。例如,北京旭华时代科技有限公司开发的石墨烯光合作用增长液,通过增强植物光合作用能力,促进植物生长,提高作物产量,试验结果显示增产率可达10%至46%。4. 修复土壤与减少重金属污染 石墨烯材料还可用于修复重金属污染的土壤。例如,石墨烯纳米碳材料微生物肥技术能够提升土壤肥力,抑制重金属吸收,同时满足绿色、有机农业的需求。国际相关公司1. 阿德莱德大学化肥技术研究中心 该中心与全球最大的磷酸盐和钾肥生产商马赛克公司合作,研究石墨烯基材料在肥料中的应用,开发出可加载锌和铜等微量元素的缓释肥料。2. 美国爱荷华州立大学 研究团队开发了基于石墨烯的农业传感器,用于监测植物生长情况,为精准农业提供了技术支持。3. 印度相关研究机构 印度开发了基于氧化石墨烯的电化学免疫传感器,用于快速检测植物病害,进一步拓展了石墨烯在农业领域的应用。总结石墨烯肥料技术在缓释肥料开发、土壤改良、重金属污染修复等方面展现了广阔的应用前景。国际上,澳大利亚、美国和印度等国家的科研机构和企业已经在该领域取得了显著进展,未来有望进一步推动石墨烯肥料的商业化应用。
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