층상 이중 수산화물 구조에서 인산의 제어 방출: 토양 내 동역학 및 스마트 비료로서의 적용

인산 비료 생성을 위한 수화타르사이트 유사 층상 이중 수산화물 구조(Mg-Al-LDH)를 생산하는 경로가 제안된다. 구조에서의 인산 제어 방출 메커니즘이 조사되었다. 준비 전략으로 인해 약 40 mg·g–1 LDH의 인 함량이 생성되었으며, 이는 관련 비료에서 이전에 보고된 것보다 높았다. Mg-Al-PO4-LDH의 물로의 인산 방출은 KH2PO4에서의 방출에 비해 10배 긴 기간 동안 계속되었다. 31P NMR을 이용한 분석은 LDH 매트릭스와 인산의 상호작용 본질을 밝히는 데 기여했다. 토양 실험에서는 P의 주요 상호작용이 Fe3+와 있으면, LDH의 Al3+ 함량은 영양소의 고정화에 영향을 주지 않았다. 밀(벼)의 성장 실험에서 Mg-Al-PO4-LDH는 짧은 기간 동안 다른 일반적인 공급원과 동일한 수준의 인산 영양을 제공할 수 있지만, 더 긴 기간 동안 인산의 가용성을 더 높게 유지함을 보여주었다. 이러한 특성은 이 준비 경로가 제어 방출 비료를 생산하는 잠재력을 확인하고, 이러한 구조 내에서 인산의 상호작용에 대한 기본 측면을 드러냈다.