Smectite (TOT-층 팽창성 점토)

팽창성 층간을 가진 2:1 (TOT-층) 알루미노규산염 점토로, CO₂를 물리적으로 포획한다 (see Koo et al., ACS Omega (2025)).

역할 (하위 유형: 소재)

기능성 소재: 팽창성 층간이 CO₂ 포획 부위로 작용한다 (CO₂-intercalation-smectite-interlayer). 동형 사면체 치환에 의해 층은 순 음전하를 띠며, 이는 교환 가능한 층간 양이온 (Na⁺ 또는 Ca²⁺)에 의해 균형을 이룬다. 양이온의 종류에 따라 CO₂ 보유량이 결정된다.

정의

• 2:1 층상 알루미노규산염 (팔면체 시트가 두 사면체 시트 사이에 끼인 구조); 팽창성 층간을 가지며, 비팽창성 1:1 구조의 kaolinite와 구별된다.
• Ca²⁺ 교환형: 층간 간격 ~1.5 nm (Fig. 4c); 초기 CO₂ 흡수량 37.6 g/kg, 75 h 후 14.9 g/kg 유지 (see Koo et al., ACS Omega (2025), Fig. 4b).
• Na⁺ 형: 2.8 g/kg만 유지 (초기 8.5 g/kg) — Ca²⁺가 보유력을 심화시킨다 (see Koo et al., ACS Omega (2025), Fig. 4b → CO₂-storage-capacity-smectite-composite).

관계

CO₂-intercalation-smectite-interlayer에서 CO₂ 포획 상(phase)으로 기능하며, lignin-aluminosilicate-composite 내에서 kaolinite + kraft-lignin과 복합화된다.