카드뮴 이온으로 완전히 치환한 제올라이트 A를 진공 탈수한 구조와 이것에 요오드를 흡착한 결정구조

장세복,한영욱,김양,Jang, Se-Bok,Han, Young-Wook,Kim, Yang 한국결정학회 1993 韓國結晶學會誌 Vol.4 No.2

Cd2+ 이온으로 이온교환된 제올라이트 A를 650℃에서 2 ×10-6 T orr의 진공하에서 탈수한 구조 (a:l2.189(2)A)와 이 결정에 요오드가 흡착된 구조 (a:l2.168(2) A)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 탈수한 가In-A의 구조 는 Full-rmoix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 186개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 Rl:0.057, Ra:0.003 까지 정밀화 계산하였고, 이 결정을 요오드로 흡착시킨 구조는 181 개의 독립 반사를 사용하려 Rl = 0.082, R2 : 0.085가지 정밀화시켰다. 두 결정에서 단위세포당 6개의 Cd2+ 이온은 서로 다른 2개의 3회 회전축상에 위치 하고 있었다. 요오드가 흡착된 구조에서 4개의 Cd2+ 이온 은 0(3)의 (111) 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.68(1) A 들어간 I3- 이온이 결합하고 있고 나머지 2개의 Cd2+ 이온은 0(3)의 (111) 평면에서 소다라이트 동공 깊숙히 약 0.68(1) A 들어간 자리에 위치 하고 있다. 단위세포당 약 4개의 I이온이 큰 동공내에 흡착되었다. 각각의 I-는 6-링 Cd2+와 골조의 8-링 산소에 다리를 놓고 있으며 0(1)-I(1)-I(2) 각도는 172(1)˚로써 거의 선형이고 약한 전 하이동 착물을 골조의 8-링 산소와 이루고 있다. 큰 동공 내에 존재하는 I이온은 부분적으로 탈수된 효In-A에서 요오드 증기와 물분자가 반응하여 H+이온과 I-이온이 생성된 후 다시 I이온과 l2 분자와 반응하여 생성되었을 것이다. The crystal shnture of dehydrated fully Cd2+-exchanged zeolite A evacuated at 2 × 10-6 Torr and 650℃ (a:12.189(2) A) and of its iodine sorption corrplex (a:12.168(2)A) have been netsmlmn by single uystal x-ray diffraction techliques in the cubic space group hkTn at 21(1)℃. The strutures were refined to final error indices, Ri:0.057 and R2 =0.063 with 186 reflections and Rl:0.082 and R2:0.085 with 181 reflections, respectively, for which 1>3σ(In both structure, six lie at two distinguished threefold axes of unit cell ten the crystal structure of an iodine sorption complex of Cd6-A four Cd2+ ions are recessed 0.69(1) A into the large cavity to complex each with from the (111) plane of 0(3), whereas two Cd2+ ions recessed 0.68(1) A into the sodalite unit Awximately 4.0 l3ions per nit cell are sorbed. Each bridge between a Cd2+ ion and 8-ring oxygens ((I-I-I)= 117(1) ˚ and 0(1)-I(1)-I(2)=172(1)). The near linear I-I-0 angle and its interatomic distance (I-0=3.57(3) A) are indicative of a weak charge transfer interacticn between the frarrework oxygen and iodine. The existence of In3 inside the large cavity indicates that the If ions and H ions may be produced by reaction of In vapor with water molecules which maybe associated with Cd2+ ions in partially dehydrated Cd6-A In3- ions may be produced by the combination of I- and I2.

The Crystal Structure of a Bromine Sorption Complex of Dehydrated Fully $Ca^{2+}$-Exchanged zeolite A

장세복,한영욱,문성두,김양,Jang, Se-Bok,Han, Young-Wook,Moon, Sung-Doo,Kim, Yang Korean Chemical Society 1991 대한화학회지 Vol.35 No.6

완전히 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 브롬을 흡착한 결정구조(a = 12.211(2) ${\AA}$)를 입방공간군 Pm3m을 써서 단결정 X-선 회절법으로 해석하였다. 결정은 $360^{\circ}C$에서 2 ${\times}$ $10^{-6}$Torr하에서 2일간 진공 탈수한 후 $24^{\circ}C$에서 약 180 Torr의 브롬 기체로써 30분간 반응시켰다. 결과로 얻은 구조에서 6개의 $Ca^{2+}$이온은 6-링 산소와 결합하면서 두개의 다른 3회 회전축상에 위치하고 있었고 단이 세포당 총 6분자의 브롬이 흡착되었다. 각 브롬 분자는 골격구조의 산소이온과 전하이동착물을 형성하였다.(O-Br = 3.12(7) ${\AA}$, Br-Br = 2.64(9) ${\AA}$ 및 O-Br-Br = $178(2)^{\circ}$), Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3${\sigma}$ (I)인 103개의 독립반사를 써서 R = 0.104까지 얻었다. The crystal structure of a bromine sorption complex of dehydrated fully $Ca^{2+}$-exchanged zeolite A (a = 12.211(2) ${\AA}$) has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group, Pm3m at $21(1)^{\circ}C$. The crystal was prepared by dehydration at $360^{\circ}C$ and 2 ${\times}$ $10^{-6}$ Torr for 2 days, followed by exposure to about 180 Torr of bromine vapor at $24^{\circ}C$ for 30 min. In the resulting structure, six $Ca^{2+}$ ions are located on two different threefold axes associated with 6-ring oxygens. A total of six dibromine molecules are sorbed per unit cell. Each $Br_2$ molecule approaches a framework oxide ion axially, with O-Br = 3.12(7) ${\AA}$, Br-Br = 2.64(9) ${\AA}$ and O-Br-Br = $178(2)^{\circ}$, indicating a charge-transfer interaction. Full-matrix least-squares refinement converged to a conventional R index of 0.104 using the 103 independent reflections for which I > 3${\sigma}$ (I).

Crystal Structure of a Methanol Sorption Complex of Dehydrated Partially Cobalt(Ⅱ)-Exchanged Zeolite A

장세복,한영욱,김양,Jang, Se Bok,Han, Yeong Uk,Kim, Yang Korean Chemical Society 1994 대한화학회지 Vol.38 No.5

부분적으로 $Co^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 메탄올을 흡착한 결정구조 즉 $Co_4Na_4Si_{12}Al_{12}O_{48}{\cdot}$6.5CH_3OH$ (a = 12.169(1) $\AA)$를 입방공간군 Pm$\bar3$m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. $Co_4Na_4$-A 제올라이트를 $360^{\circ}C$ 에서 $2{\times}10^{-6}$ torr하에서 2일간 진공탈수한 후 $22(1)^{\circ}C$에서 약 104 torr의 메탄올 증기로 약 1시간 동안 흡착시켜 결정을 만들었다. Full matrix최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3\sigma(I)$인 147개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 $R_1$ = 0.061, $R_2$ = 0.060까지 정밀화시켰다. 단위세포당 4개의 $Co^{2+}$ 이온과 1.5개의 $Na^+$ 이온은 6-링 산소와 결합하고 있었다. 4개의 $Co^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어가 위치하고 1.5개의 $Na^+$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 소다라이트 동공 깊숙히 약 0.55 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다. 2.5개의 $Na^+$ 이온은 8-링 평면상에 위치한다. 단위세포당 약 6.5개의 메탄올 분자가 흡착되었다. 이들 메탄올 분자는 큰 동공내에 위치하고 있고, 4개의 $Co^{2+}$이온과 2.5개의 $Na^+$이온과 결합하고 있다. 4개의 메탄올의 산소는 6-링에 위치한 $Co^{2+}$이온과 결합하고 나머지 2.5개의 메탄올의 산소는 8-링에 위치한 $Na^+$이온과 결합하고 있다. The crystal structure of a methanol sorption complex of dehydrated partially Co(II)-exchanged zeolite A, $Co_4Na_4-A{\cdot}6.5CH_3OH$ (a = 12.169(1) $\AA)$, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm$\bar3$m at $21(1)^{\circ}C. $Co_4Na_4$-A was dehydrated at $360^{\circ}C\;and\;2{\times}10^{-6}$ torr for 2 days, followed by exposure to about 104 torr of methanol vapor at $22(1)^{\circ}C$ for 1 hr. The structure was refined to final error indices, $R_1$ = 0.061 and $R_2$ = 0.060 with 147 reflections, for which I > $3\sigma(I).$ In this structure, four $Co^{2+}$ ions and 1.5 $Na^+$ ions per unit cell lie at 6-ring positions: the $Na^+$ ions are recessed 0.44 $\AA$ into the sodalite unit and the Co(II) ions extend ca. 0.55 $\AA$ into the large cavity. 2.5 $Na^+$ ions lie in an 8-oxygen ring plane. The 6.5 methanol molecules are sorbed per unit cell. The 6.5 methanol oxygens, all in the large cavity, associate with the 4 $Co^{2+}$ ions and 2.5 $Na^+$ ions.

$Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$와 $Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$의 결정구조

장세복,송승환,김양,Jang, Se Bok,Song, Seung Hwan,Kim, Yang Korean Chemical Society 1996 대한화학회지 Vol.40 No.6

$Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온으로 치환되고 완전히 탈수된 제올라이트 X, $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{35}Cs_{22}$-X; a=25.071(1) $\AA)와Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{29}Cs_{34}$-X; a=24.949(1) $\AA)$의 두 개의 결정 구조를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조를 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)$인 322개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 인자를 $R_1$=0.051, $R_2$=0.044까지 정밀화 계산하였고, 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X의 구조는 260개의 독립 반사를 사용하여 $R_1$=0.058, $R_2$=0.055까지 정밀화시켰다. 이들 구조에서 $Ca^{2+}$ 이온과 $Cs^+$ 이온은 서로 다른 5개의 결정학적 자리에 위치하고 있다. 탈수한 $Ca_{35}Cs_{22}$-X 구조에서는 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심, 자리 I에 모두 채워져 있다(Ca-O=2.41(1) $\AA$, $O-Ca-O=93.4(3)^{\circ}).$ 다른 19개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 (Ca-O=2.29(1) $\AA$, $O-Ca-O=118.7(4)^{\circ})$, 10개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동에서 6-링 맞은편 II에 채워져 있고, 각각 3개의 산소로 만들어지는 산소 평면으로부터 $1.95\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=2.99(1)\AA$, $O-Cs-O=82.3(3)^{\circ}).$ 3개의 $Cs^+$ 이온은 산소 평면에서 소다라이트 공동쪽으로 $2.27\AA$ 들어간 자리 II'에서 위치하고 $있다(Cs-O=3.23\AA$, $O-Cs-O=75.2(3)^{\circ}).$ 나머지 9개의 $Cs^+$ 이온은 각각 큰 공동내 2회 회전축을 가지고 있는 48(f) 위치인 자리 III에 통계학적으로 분포하고 $있다(Cs-O=3.25(1)\AA$, Cs-O=3.49(1) $\AA).$ 탈수한 $Ca_{29}Cs_{34}$-X에서 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 I에 채워지고 (Ca-O=2.38(1) $\AA$, $O-Ca-O=94.1(4)^{\circ})$ 13개의 $Ca^{2+}$ 이온은 자리 II에 채워져 있다(Ca-O=2.32(2) $\AA$, $O-Ca-O=119.7(6)^{\circ}).$ 다른 12개의 $Cs^+$ 이온은 자리 II에 채워져 있고, 이들은 산소 평면으로부터 각각 $1.93\AA$ 들어가 위치하고 $있다(Cs-O=3.02(1)\AA$, $O-Cs-O=83.1(4)^{\circ}).$ 7개의 $Cs^+$ 이온은 각각 자리 II'에 위치하고 있고, 산소 평면으로부터 소다라이트 공동으로 $2.22\AA$ 들어가 위치하고 있다(Cs-O=3.21(2) $\AA$, $O-Cs-O=77.2(4)^{\circ}).$ 나머지 16개의 $Cs^+$ 이온은 큰 공동내의 자리 III에 있다(Cs-O=3.11(1) $\AA$, Cs-O=3.46(2) $\AA).Ca^{2+}$ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고 $Cs^+$ 이온은 너무 커서 자리 I에 채워질 수 없으며 나머지 자리에 채워진다. The structures of fully dehydrated $Ca^{2+}$- and $Cs^+$-exchanged zeolite X, $Ca_{35}Cs_{22}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{35}Cs_{22}$-X; a=25.071(1) $\AA)$ and $Ca_{29}Cs_{34}Si_{100}Al_{92}O_{384}$($Ca_{29}Cs_{34}$-X; a=24.949(1) $\AA)$, have been determined by single-crystal X-ray diffraction methods in the cubic space group Fd3 at $21(1)^{\circ}C.$ Their structures were refined to the final error indices $R_1$=0.051 and $R_2$=0.044 with 322 reflections for $Ca_{35}Cs_{22}$-X, and $R_1$=0.058 and $R_2$=0.055 with 260 reflections for $Ca_{29}Cs_{34}$-X; $I>3\sigma(I).$ In both structures, $Ca^{2+}$ and $Cs^+$ ions are located at five different crystallographic sites. In dehydrated $Ca_{35}Cs_{22}$-X, sixteen $Ca^{2+}$ ions fill site I, at the centers of the double 6-rings(Ca-O=2.41(1) $\AA$ and $O-Ca-O=93.4(3)^{\circ}).$ Another nineteen $Ca^{2+}$ ions occupy site II (Ca-O=2.29(1) $\AA$, O-Ca-O=118.7(4)') and ten $Cs^+$ ions occupy site II opposite single six-rings in the supercage; each is $1.95\AA$ from the plane of three oxygens (Cs-O=2.99(1) and $O-Cs-O=82.3(3)^{\circ}).$ About three $Cs^+$ ions are found at site II', 2.27 $\AA$ into sodalite cavity from their three-oxygen plane (Cs-O=3.23(1) $\AA$ and $O-Cs-O=75.2(3)^{\circ}).$ The remaining nine $Cs^+$ ions are statistically distributed over site Ⅲ, a 48-fold equipoint in the supercages on twofold axes (Cs-O=3.25(1) $\AA$ and Cs-O=3.49(1) $\AA).$ In dehydrated $Ca_{29}Cs_{34}$-X, sixteen $Ca^{2+}$ ions fill site I(Ca-O=2.38(1) $\AA$ and $O-Ca-O=94.1(4)^{\circ})$ and thirteen $Ca^{2+}$ ions occupy site II (Ca-O=2.32(2) $\AA$, $O-Ca-O=119.7(6)^{\circ}).$ Another twelve $Cs^+$ ions occupy site II; each is $1.93\AA$ from the plane of three oxygens (Cs-O=3.02(1) and $O-Cs-O=83.1(4)^{\circ})$ and seven $Cs^+$ ions occupy site II'; each is $2.22\AA$ into sodalite cavity from their three-oxygen plane (Cs-O=3.21(2) and $O-Cs-O=77.2(4)^{\circ}).$ The remaining sixteen $Cs^+$ ions are found at III site in the supercage (Cs-O=3.11(1) $\AA$ and Cs-O=3.46(2) $\AA).$ It appears that $Ca^{2+}$ ions prefer sites I and II in that order, and that $Cs^+$ ions occupy the remaining sites, except that they are too large to be stable at site I.

부분적으로 $Co^{2+}$ 이온으로 치환된 제올라이트 X, $Co_{41}Na_{10}-X$를 탈수한 결정구조

장세복,정미숙,한영욱,김양,Jang, Se-Bok,Jeong, Mi-Suk,Han, Young-Wook,Kim, Yang Korea Crystallographic Association 1995 韓國結晶學會誌 Vol.6 No.2

부분적으로 Co2+ 이온으로 치환된 제올라이트 X (Co41Na10Al92Si100O384)를 탈수한 구조를 21℃에서 입방공간군 Fd3(α=24.544(1)Å)을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 이 결정은 Co(NO3)2와 Co(O2CCH3)2의 농도가 각각 0.025M 되도록 만든 혼합 용액을 이용하여 흐름법으로 이온 교환하여 만들었다. 이 결정은 380℃에서 2×10-6 Torr 하에서 2일간 진공 탈수하였다. Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 211개의 독립반사를 사용하여 최종 오차 인자를 R1=0.059, R2=0.046까지 정밀화시켰다. 이 구조에서 Co2+ 이온과 Na+ 이온은 서로 다른 4개의 결정학적 자리에 위치하고 있었다. 41개의 Co2+ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두 개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 Co2+ 이온은 이중 6-산소 고리 (D6R)의 중심에 위치하였고 (자리 I; Co-O = 2.21(1)Å, O-Co-O = 90.0(4)°), 25개의 Co2+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 위치하고 세 개의 산소로 만들어지는 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.09Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. (Co-O = 2.05(1)Å, O-Co-O = 119.8(7)°). 10개의 Na+ 이온은 2개의 서로 다른 자리에 위치하고 있다. 7개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II 위치하였다. (Na-O = 2.29(1)Å, O-Na-O = 102(1)°). 3개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. (Na-O = 2.59(10)Å, O-Na-O = 69.0(3)°). 7개의 Na+ 이온은 가장 가까운 산소 평면에서 큰 동공 쪽으로 약 1.02Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. Co2+ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고, Na+ 이온은 그 나머지 자리인 자리 II와 자리 III에 위치한다. The crystal structure of dehydrated, partially Co(II)-exchanged zeolite X, stoichiometry Co2+Na+-X (Co41+Na10Si100Al92O384) per unit cell, has been determined from three-dimensional X-ray diffraction data gathered by counter methods. The structure was solved and refined in the cubic space group Fd3:α=24.544(1)Å at 21(1)℃. The crystal was prepared by ion exchange in a flowing stream using a solution 0.025 M each in Co(NO3)2 and Co(O2CCH3)2. The crystal was then dehydrated at 380℃ and 2×10-6 Torr for two days. The structure was refined to the final error indices, R1=0.059 and R2=0.046 with 211 reflections for which I > 3σ(I). Co2+ ions and Na+ ions are located at the four different crystallographic sites. Co2+ ions are located at two different sites of high occupancies. Sixteen Co2+ ions are located at the center of the double six-ring (site I; Co-O = 2.21(1)Å, O-Co-O = 90.0(4)°) and twenty-five Co2+ ions are located at site II in the supercage. Twenty-five Co2+ ions are recessed 0.09Å into the supercage from its three oxygen plane (Co-O = 2.05(1)Å, O-Co-O = 119.8(7)°). Na+ ions are located at two different sites of occupandies. Seven Na+ ions are located at site II in the supercage (Na-O = 2.29(1)Å, O-Na-O = 102(1)°). Three Na+ ions are statistically distribyted over site III, a 48-fold equipoint in the supercages on twofold axes (Na-O = 2.59(10)Å, O-Na-O = 69.0(3)°). Seven Na+ ions are recessed 1.02Å into the supercage from the three oxygen plane. It appears that Co2+ ions prefer sites I and II in order, and that Na+ ions occupy the remaining sites, II and III.

Crystal Structure of an Ethylene Sorption Complex of Vacuum Dehydrated Ag^+ and Ca^2+ Exchanged Zeolite A Ag_1. 4CA_5. 3-A·5.4C_2H_4

장세복,한영욱,김양 부산교육대학교 과학교육연구소 1992 科學敎育硏究 Vol.17 No.-

Ag^+ 이온과 Ca^(2+) 이온으로 치환된 제올라이트 A를 탈수한 후 에텔렌이 흡착된 결정구초, Ag_1.4Ca)5.3-A·5.4C_2G4(α=12.249(2) A^˚)를 입방공간군 pm3m을 써서 단결정 X-선 회절법으로 해석하였다. 이 결정은 360℃에서 2×10^(-6) Torr 하에서 2일간 진공 탈수한 후 24℃에서 200 Torr의 에틸렌 기체를 1시간 동안 흡착시켰다. Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 Ⅰ>3σ(Ⅰ)인 214개의 독립반사를 사용하여 오차인자, R_1 = 0.055, R_2 = 0.054까지 정밀화 시켰다. 구조계산에 의하면 Ag^+ 이온과 Ca^(2+) 이온은 6-링 산소와 결합하면서 세개의 다른 3회 회전축상에 위치하고 있다. 1.4개의 Ag^+ 이온과 4.0개의 Ca^(2+) 이온은 에틸렌 분자와 착물을 형성하기 위해서 O(3)의 (111) 평면에서 큰 동공쪽으로 각각 약 1.07A˚과 0.31A˚으로 들어가 있었다. Ag^+ 이온과 Ca^(2+) 이온은 모두 큰 동공에 있는 에틸렌분자와 착물을 형성한다. Ca^(2+) 이온과 에틸렌 분자와의 Ag^+ 이온과 에틸렌 분자간의 결합거리보다는 멀고 그 결합은 비교적 약하다. The crystal structure of an of an ethylene sorption complex of vacuum dehydrated Ag1, 4Ca5 3-A·5.4C2H4 (a = 12.29(2) A˚) has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group pm3m at 21(1)˚C. The crystal was prepared by dehydration at 360˚C and 2×10^-6 Torr for 2 days, followed by exposure to about 200 Torr of ethylene gas at 24(2)˚C for 1 hr. The structure was refined to final error indices, R1 = 0.055 and R2 = 0.054 with 214 reflections, for which 1>3 α(1). In this structure, all Ag^+ and Ca^2+ ions are located on three different threefold axes associated with 6-nng oxygens. To coordinate to ethylene, 1.4 Ag^+ and 4.0 Ca^2+ ions are recessed 1.07 A˚ and 0.31 A˚, respectively, into the large cavity from the (111) plane at 0(3). Each Ag^+ and Ca^2+ ion in large cavity forms a complex with one C2H4 molecule. Distances between Ca^2+ ions and ethylene molecules are longer than those between Ag^2+ ions and ethylene molecules.

칼슘 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 A의 탈수 구조와 칼슘 치환 제올라이트 A에 요오드가 흡착된 착물 구조

장세복,한영욱,김덕수,김양,Jang, Se-Bok,Han, Yong-Wook,Kim, Duk-Soo,Kim, Yang 한국결정학회 1990 韓國結晶學會誌 Vol.1 No.2

The structures of dehydrated fully Ca2+ _exchanged zeolite A (a: 12.2a3(2) A and of its iodine sorption complex (a=12.258(2) A) have been determined by single-crystal X-ray diffraction methods in the cubic space group. Pm3m at 21(1)℃.the structures were refined to final R(weighted) indices of 0.081 with 206 reflections and 0.084 with 173 reflections, respectively for which I>3 w (I). In each structure. six divalent cations are located on three different theefold axes associated with 6-ring oxygens. Dehydrated Ca2+_A sorbs ca. 6.0 diiodine molecules per unit cell at 80℃(vapor pressure of I: is ca. 14.3 Torr). Each iodine molecule makes a close approach. along its ahs to framework oxygen atom with I-I distance of 2.71(2) A, I-O distance of 3.32(3) k. and I-I-0=180℃. The result indicates that diiodine molecule forms charge transfer complex with framework oxygen. 완전히 Ca2+ 이온으로 치환된 탈수구조(a=12 2f3(2) .41와 이 결정에 요오드가 흡착된 구조(a= 12.258(2) 입)를 21살에서 입방공간군 Pm3m를 사 용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 탈수구조는 I>3 w (I)인 206개의 반사를 사용하 여 Rw값이 0.081까지 정밀화되었고 요오드가 흡착 된 구조는 173개의 반사를 사용하여 Rw값이 0.084 까지 정밀화되었다. 각각의 구조에서 단위세포당 6 개의 Ca2+ 이온은 6-링의 산소와 결합하면서 3개 의 다른 3회 회전축상에 위치하였다. 탈수한 칼슘 치환 제올라이트 A는 80살에서 단위세포당 여섯개의 요오드 분자를 흡착하며 각 요오드 분자는 골조 산소 원자와 전하이동 착물을 형성하였다(I-0=3. 32(3) A, I-I=2.7l (2) A 그리고 I-I-0=180℃).

$Ag^+$ 이온으로 완전히 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X의 결정구조

장세복,박상윤,송승환,정미숙,김양,Jang, Se Bok,Park, Sang Yun,Song, Seong Hwan,Jeong, Mi Suk,Kim, Yang 대한화학회 1996 대한화학회지 Vol.40 No.7

$Ag^+$ 이온으로 완전히 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X의 구조(a=24.922${\AA}$, a=24.901(1)${\AA}$)를 21$^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 결정은 $AgNO_3$의 수용액을 사용하여 3일간 흐름법으로 이온 교환하였다. 첫번째 결정은 300$^{\circ}C$에서 $2{\times}10^{-6$torr하에서 2일간 진공 탈수하였다. 두번째 결정은 350$^{\circ}C$에서 진공 탈수하였다. 첫번째 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I>3${\sigma}$(I)인 227개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 인자를 $R_1=0.095,\;R_2=0.092$까지 정밀화 계산하였고, 두번째 구조는 334개의 독립 반사를 사용하여 $R_1=0.096,\;R_2=0.087$까지 정밀화시켰다. 첫번째 결정에서 Ag는 서로 다른 5개의 결정학적 자리에 위치하였다. 16개의 $Ag^-$이온은 D6R의 중심에 있는 자리 I를 채우면서 위치하고, 32개의 Ag원자는 D6R의 맞은편에 있는 소다라이트 공동에 있는 자리 I'에 위치하였고, 17개의 $Ag^+$ 이온은 큰 공동에 있는 6-산소 링에서 소다라이트 공동 내의 32-중축을 가진 II'에 위치하고, 15개의 $Ag^+$ 이온은 큰 공동에 32-중축을 가진 II에 위치하고, 나마지 12개의 $Ag^+$이온은 2중축을 약간 벗어난 큰 공동에 있는 III'에 위치하였다. 두번째 결정에서 모든 Ag종은 첫번째 결정과 유사한 자리에 있었다. 자리 I에 16개, 자리 I'에 28개, 자리 II에 16개, 자리 II'에 16개, 자리 III에 6개 또 다른 III'에 6개 모두 88개의 Ag종이 위치하였고 4개의 Ag원자는 탈수중에 골조 밖으로 이동하였다. 이들 결정에서 Ag원자는 소다라이트 공동의 중심에서 사면체의 $Ag_4$ 클라스터를 형성하였다. 이 클라스터는 2개의 $Ag^+$이온과 배위하여 안정화 된다. 클라스터에서 Ag-Ag 거리는 약 3.05.angs.이고 은금속에서 Ag-Ag 거리인 2.89.angs.보다 약간 길었다. 소다라이트 공동에 위치한 자리II에서 적어도 2개의 6-링에 위치한 $Ag^+$이온은 클라스터에 반드시 배위하며, 뒤틀린 팔면체 은 클라스터인($Ag_6)^{2+}$)로 존재한다. Two crystal structures of the vacuum dehydrated $Ag^+$-exchanged zeolite X have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd3 at 21(1)$^{\circ}C$ (a=24.922(1)${\AA}$ and a=24.901(1)${\AA}$, respectively). Each crystal was ion exchanged in flowing streams of aqueous $AgNO_3$ for three days. The first crystal was dehydrated at 300$^{\circ}C$ and $2{\times}10^{-6$torr for two days. The second crystal was similarly dehydrated at 350$^{\circ}C$. Their structures were refined to the final error indices, $R_1=0.095\;and\;R_2=0.092$ with 227 reflections, and $R_1=0.096\;and\;R_2=0.087$ with 334 reflections, respectively, for which I > 3${\sigma}$(I). In the first crystal, Ag species are found at five different crystallographic sites: sixteen $Ag^+$ ions fill the site I, the center of the double 6-ring, thirty-two Ag0 atoms fill the I' site in the sodalite cavities opposite double six-rings, seventeen $Ag^+$ ions lie at the 32-fold site II' inside the sodalite cavity at the single six-oxygen ring in the supercage, fifteen Ag+ ions lie at the 32-fold site II, in the supercage, and the remaining twelve $Ag^+$ ions lie at site III' in the supercage at a little off two-fold axes. In the second crystal, all Ag species are located similarly as crystal 1; 16 at site I, 28 at site I', 16 at site II, 16 at site II', 6 at site III and 6 at site III'. Total 88 silver species were found per unit cell. The remaining four Ag atoms were migrated out of the zeolite framework to form small silver crystallites on the surface of the zeolite single crystal. In the first structure, the numbers of Ag atoms per unit cell are approximately 32.0 and these may form tetrahedral $Ag_4$ clusters at the centers of the sodalite cavities. The probable four-atom cluster is stabilized by coordination to two $Ag^+$ ions. The Ag-Ag distance in the cluster, ca. 3.05 ${\AA}$, is a little longer than 2.89 ${\AA}$, Ag-Ag distance in silver metal. At least two six-ring $Ag^+$ ions on sodalite cavity (site II') must necessarily approach this cluster and this cluster may be viewed as a distorted octahedral silver cluster, (Ag6)2+.

$750^{\circ}C$ 에서 탈수한 $Cd_6-A$의 결정구조와 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 결정구조

장세복,김양,Se Bok Jang,Yang Kim 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.2

$Cd^{2+}$ 이온으로 이온 교환된 제올라이트 A를 $750^{\circ}C$에서 $2{\times}10^{-6}$ torr의 진공하에서 탈수한 구조(a = 12.204(1) $\AA$)와 이 결정에 $250^{\circ}C$에서 12시간도안 약 0.1 torr의 Cs 증기로 반응시킨 구조 (12.279(1) $\AA$)를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3{\sigma}(I)$인 151개의 독립반사를 사용하여 최종 오차인자를 $R_1=$ 0.081, $R_2=$ 0.091까지 정밀화 계산하였고, 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 구조는 82개의 독립반사를 사용하여 $R_1=$ 0.095 and $R_2=$ 0.089까지 각각 정밀화시켰다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조에서는 단위세포당 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111) 평면에서 소다라이트 동공쪽으로 약 $0.460\AA$ 들어간 자리에 위치하였다(Cd-O(3) = 2.18(2) $\AA$ and O(3)-Cd-O(3) = $115.7(4)^{\circ}$ 또 약 0.1 torr의 Cs 증기를 써서 $250^{\circ}C$에서 반응시킨 결정에서는 탈수한 $Cd_{6-}A$의 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 모두 Cs 증기에 의해 환원되고 세슘은 4개의 다른 결정학적 자리에 위치하였다. 3개의 $Cs^+$ 이온은 $D_{4h}$의 대칭을 가지고 8-링의 중심에 위치하였다. 단위세포당 약 9개의 $Cs^+$ 이온은 3회 회전축상에 위치하였다. 그 중 약 7개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내의 3회 회전축상의 6-링에 위치하고 2개의 $Cs^+$ 이온은 소다라이트 동공내에 존재한다. 0.5개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공의 4-링과 마주보는 위치에 위치한다. 이 구조에서 제올라이트 골조의 음하전을 상쇄시키는데 필요한 단위세포당 12개의 $Cs^+$ 이온보다 많은 약 12.5개의 Cs 종이 존재한다. 즉 $Cs^0$가 흡착되었음을 알 수 있다. 또 관측한 점유수에서 두 종류의 단위 세포 배열 즉 $Cs_{12}-A$와 $Cs_{13}-A$가 존재함을 알 수 있다. 단위세포의 약 50%는 2개의 $Cs^+$ 이온이 소다라이트 동공내에서 6-링 가까이에 존재하고 6개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 6-링 가까이에 위치한다. 1개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 4-링과 마주보는 위치에 있다. 단위세포의 나머지 50%는 소다라이트 동공내에 2개의 Cs종이 위치하고 큰 동공내에 있는 8개의 $Cs^+$ 이온 중 2개의 $Cs^+$ 이온과 결합하여 선형의 $(Cs_4)^{3+}$ 클라스터를 형성하고 있다. 이 클라스터는 3회 회전축상에 놓여있고 소다라이트 동공 중심을 지나가고 있다. 모든 단위세포는 3개의 $Cs^+$ 이온이 D4h의 대칭을 가지고 8-링 중심에 위치하고 있다. The crystal structures of $Cd_{6-}A$ evacuated at $2{\times}10^{-6}$ torr and $750^{\circ}C$ (a = 12.204(1) $\AA$) and dehydrated $Cd_{6-}A$ reacted with 0.1 torr of Cs vapor at $250^{\circ}C$ for 12 hours (a = 12.279(1) $\AA$) have been determined by single crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm3m at $21(1)^{\circ}C.$ Their structures were refined to final error indices, $R_1=$ 0.081 and $R_2=$ 0.091 with 151 reflections and $R_1=$ 0.095 and $R_2=$ 0.089 with 82 reflections, respectively, for which I > $3\sigma(I).$ In vacuum dehydrated $Cd_{6-}A$, six $Cd^{2+}$ ions occupy threefold-axis positions near 6-ring, recessed 0.460(3) $\AA$ into the sodalite cavity from the (111) plane at O(3) : Cd-O(3) = 2.18(2) $\AA$ and O(3)-Cd-O(3) = $115.7(4)^{\circ}.$ Upon treating it with 0.1 torr of Cs vapor at $250^{\circ}C$, all 6 $Cd^{2+}$ ions in dehydrated $Cd_{6-}A$ are reduced by Cs vapor and Cs species are found at 4 crystallographic sites : 3.0 $Cs^+$ ions lie at the centers of the 8-rings at sites of $D_{4h}$ symmetry; ca. 9.0 Cs+ ions lie on the threefold axes of unit cell, ca. 7 in the large cavity and ca. 2 in the sodalite cavity; ca. 0.5 $Cs^+$ ion is found near a 4-ring. In this structure, ca. 12.5 Cs species are found per unit cell, more than the twelve $Cs^+$ ions needed to balance the anionic charge of zeolite framework, indicating that sorption of Cs0 has occurred. The occupancies observed are simply explained by two unit cell arrangements, $Cs_{12}-A$ and $Cs_{13}-A$. About 50% of unit cells may have two $Cs^+$ ions in sodalite unit near opposite 6-rings, six in the large cavity near 6-ring and one in the large cavity near a 4-ring. The remaining 50% of unit cells may have two Cs species in the sodalite unit which are closely associated with two out of 8 $Cs^+$ ions in the large cavity to form linear $(Cs_4)^{3+}$ clusters. These clusters lie on threefold axes and extend through the centers of sodalite units. In all unit cells, three $Cs^+$ ions fill equipoints of symmetry $D_{4h}$ at the centers of 8-rings.

$Ca^{2+}$ 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 X, $Ca_{46}-X$와 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온으로 치환된 제올라이트 X, $Ca_{32}K_{28}-X$를 완전히 진공 탈수한 결정구조

장세복,송승환,김양,Jang, Se Bok,Song, Seong Hwan,Kim, Yang Korean Chemical Society 1995 대한화학회지 Vol.39 No.1

$Ca^{2+}$ 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$와 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온으로 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$를 $360^{\circ}C에서2{\times}10^{-6}$ Torr의 진공하에서 탈수한 구조를 $21^{\circ}C에서$ 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{46}-X$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)인$ 166개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 R_1=0.096,\;R_2=0.068$까지 정밀화 계산하였고, $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조는 130개의 독립반사를 사용하여 R_1=0.078,\;R_2=0.056$까지 정밀화시켰다. 탈수된 $Ca_{46}-X$에서 $Ca^{2+}$ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 이중 6-산소고리(D6R)의 중심에 위치하였고(자리 I; $(Ca(1)-O(3)=2.51(2)\AA)$, 30개의 $Ca^{2+}$ 이온은 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다(Ca(2)-O_(2)=2.24(2) $\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}).$ 탈수한 $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조에서 모든 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 4개의 서로 다른 결정학적 자리에 위치하고 있었다 : 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심에 위치하였고, 다른 16개의 $Ca^{2+}$ 이온과 16개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 각각 위치하고 있었다. 이러한 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 O(2)의 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.56 $\AA$과 1.54 $\AA$ 들어간 자리에 각각 위치하고 있었다. $(Ca(2)-O(2)=2.29(2)\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}$, $K(1)-O(2)=2.59(2)\AA$, and $O(2)-K(1)-O(2)=99.2(8)^{\circ}).$ 12개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. $(K(2)-O(4)=3.11(6)\AA$ and $O(1)-K(2)-O(1)=128(2)^{\circ}).$ The crystal sructures of $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$ and $Ca_{32}K_{28}-X(Ca_{32}K_{28}Al_{92}Si_{100}O_{384})$ dehydrated at $360^{\circ}C$ and $2{\times}10^{-6}$ Torr have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd3 at $21(1)^{\circ}C.$ Their structures were refined to the final error indices, R_1=0.096,\;and\;R_2=0.068$ with 166 reflections, and R_1=0.078\;and\;R_2=0.056$ with 130 reflections, respectively, for which I > $3\sigma(I).$ In dehydrated $Ca_{48}-X,\;Ca^{2+}$ ions are located at two different sites opf high occupancies. Sixteen $Ca^{2+}$ ions are located at site I, the centers of the double six rings $(Ca(1)-O(3)=2.51(2)\AA$ and thirty $Ca^{2+}$ ions are located at site II, the six-membered ring faces of sodalite units in the supercage. Latter $Ca^{2+}$ ions are recessed $0.44\AA$ into the supercage from the three O(2) oxygen plane (Ca(2)-O(2)= $2.24(2)\AA$ and $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(l)^{\circ}).$ In the structure of $Ca_{32}K_{28}-X$, all $Ca^{2+}$ ions and $K^+$ ions are located at the four different crystallographic sites: 16 $Ca^{2+}$ ions are located in the centers of the double six rings, another sixteen $Ca^{2+}$ ions and sixteen $K^+$ ions are located at the site II in the supercage. These $Ca^{2+}$ ions adn $K^+$ ions are recessed $0.56\AA$ and $1.54\AA$, respectively, into the supercage from their three O(2) oxygen planes $(Ca(2)-O(2)=2.29(2)\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}$, $K(1)-O(2)=2.59(2)\AA$, and $O(2)-K(1)-O(2)=99.2(8)^{\circ}).$ Twelve $K^+$ ions lie at the site III, twofold axis of edge of the four-membered ring ladders inside the supercage $(K(2)-O(4)=3.11(6)\AA$ and $O(1)-K(2)-O(1)=128(2)^{\circ}).$