能源对外开放百家论坛之一三三

　　石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是新型炭素纳米材料。石墨烯独特而完美的结构使它具有优异的电学、力学、热学和光学等特性，高比表面积为2600m2g-1；具有100倍于硅的超高载流子迁移率；具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的；具有非常好的热传导性能，导热率达5000Wm-1K-1，是目前为止导热系数最高的碳材料；是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。

　　石墨烯在复合材料、储能、光电器件、涂料化工等领域的应用前景被广泛看好，被认为是一种未来性的材料。

　　随着石墨烯材料的研发和应用规模不断扩大，关注石墨烯等炭素材料对植物生长的影响，逐渐成为新的研究热点。

　　国外研究表明：石墨烯可促进某些植物种子萌发、根和茎的生长，并促进生物量的增加。石墨烯对植物生长的影响受植物种类、石墨烯浓度等多种因素影响。石墨烯可与传统肥料复合制备成缓释肥，减少肥料损失，提高利用率。

　　在国内，刘健等最早于2007年将纳米炭(5—50nm)添加到肥料中，制成纳米增效肥。在大豆、玉米、萝卜、白菜、甘蓝、茄子等十余种作物上进行试验，发现能促进作物生长，增产20~40%，并能提高品质。王小燕、李淑敏等学者通过田间试验证实，石墨烯等纳米炭材料与传统肥料配施可促进玉米、小麦、水稻等作物增产，并提高农田化肥利用率，起到节肥增效的作用。朱宏伟、张宝珠等学者在花卉上进行了实验，表明石墨烯可促进玫瑰切花花期延长，促进火鹤等花卉生长。王秀平等发明了氧化石墨烯基与含苯基杀菌剂的复配杀菌剂，可用于防治蔬菜霜霉病、灰霉病、枯萎病，农作物玉米大小斑病和果树轮纹斑病等。

　　目前，石墨烯等碳纳米材料对木本植物的影响研究报道很少，渠慎春等通过组培实验发现，0.1mg/L的氧化石墨烯对苹果的不定根形成有积极影响。研究还发现，石墨烯处理增加了根系抗氧化酶的活性，并上调了某些激素基因、根生长和发育基因的转录水平。王国栋等通过盆栽实验发现，尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状，有效吸附土壤中的氮素，显著降低氮素损失率，显著提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率，促进桃树须根系的生植株形态建成。

　　大同大学前期研究发现，石墨烯可促进油麦菜和香菜根系生长、生物量增加，可显著促进红豆种子发芽，可促进小麦和烟草根茎生长，可促进萝卜产量增加，表皮花青素含量增多。适量的石墨烯可促进番茄幼苗和成年植株根系生长，可促进番茄芽/茎的横截面积增加，可促进番茄根部线粒体增加，提高植株ATP能量水平。

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