Engineered Clay Minerals for Future Industries: Food Packaging and Environmental Remediation
점토광물은 자연에서 쉽게 얻을 수 있고, 환경친화적이며 다양한 물리화학적 특성을 갖고 있어 인류 역사상 여러 분야에 활용되어 왔다. 최근에는 몬모릴로나이트, 카올리나이트, 세피올라이트, 금 속이중층수산화물과 같은 점토 화합물에 화학적 개질을 도입하여 산업분야에 활용하고자 하는 연구 가 활발히 진행되고 있다. 넓은 비표면적과 높은 측면비율, 나노수준의 입자 두께, 그리고 조절가능한 표면전하를 갖는 점토화합물에 화학적 개질을 적용하면, 고분자의 기계적 성질과 기체차단성을 개선 하고, 고분자 필름에 지속적 항균성을 부여하는 충전제로 사용할 수 있다. 또한, 개질된 점토화합물은 높은 흡착능과 화학적 선택성을 지니므로, 수질이나 토양을 오염시키는 화학적, 생물학적 오염원을 효 과적으로 제거하는 물질로도 활용 가능하다. 본 논평에서는 이러한 점토화합물들이 미래의 주요산업 군인 식품포장재 및 환경개선 분야에 활용될 가능성에 대해 최근 연구 결과를 소개하고자 한다.
Clays, which are abundant in nature and eco-friendly, have been utilized throughout human history due to their characteristic physicochemical properties. Recently, a variety of clays such as montmorillonite, kaolinite, sepiolite and layered double hydroxide with or without chemical modification have been extensively studied for potential application in industries. Clays that possess a large specific surface area, high aspect ratio, nanometer sized layer thickness and controllable surface charge could be utilized as polymer fillers after appropriate chemical modifications. These modified clays can improve mechanical and gas barrier properties of polymer materials but also provide sustained antibacterial activity to polymer films. Furthermore, engineered clays can be utilized as scavengers for chemical or biological pollutants in water or soil, because they have desirable adsorption properties and chemical specificity. In this review, we are going to introduce recent researches on engineered clays for potential applications in future industries such as food packaging and environmental remediation.